在線社會網(wǎng)絡(luò)多源點(diǎn)信息溯源系統(tǒng)及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域，特別涉及一種在線社會網(wǎng)絡(luò)多源點(diǎn)信息溯源系統(tǒng)及其 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著各種新興媒體的廣泛應(yīng)用，信息流動模式和服務(wù)模式也發(fā)生了重大變化，網(wǎng) 民均可借助第三方應(yīng)用平臺生產(chǎn)信息、部署軟件、提供服務(wù)，這使得信息源急劇增大，信息 發(fā)布方式多樣，互聯(lián)網(wǎng)上任何一個人都有可能是信息的發(fā)送者和接收者，社會事件在網(wǎng)絡(luò) 中隨著不同的意識形態(tài)、社會思潮逐步演化并不斷發(fā)酵、擴(kuò)散，形成一個又一個熱點(diǎn)問題。 尤其是針對網(wǎng)絡(luò)中的不良信息傳播者，如何有效實(shí)現(xiàn)信息溯源，對于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)輿情監(jiān)管，及 時(shí)了解網(wǎng)絡(luò)輿情的發(fā)展動向具有重要意義，并將為從源頭上實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)輿情治理提供有力指 導(dǎo)。
[0003] 現(xiàn)有的信息溯源研究已經(jīng)取得了部分進(jìn)展。但是，仍存在以下局限和不足:一、目 前的溯源方法多以網(wǎng)絡(luò)快照為研究背景，而且大多數(shù)研究方法需要獲取全部感染節(jié)點(diǎn)的狀 態(tài)，在線社會網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)時(shí)獲知全部節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)難以實(shí)現(xiàn);二、在靜態(tài)快照為前提的背景下 不具備節(jié)點(diǎn)獲取信息的時(shí)間信息，無法利用時(shí)間維度信息來提高追溯源點(diǎn)的準(zhǔn)確性，而在 線社會網(wǎng)絡(luò)中觀察節(jié)點(diǎn)通常可以確定節(jié)點(diǎn)獲取信息的時(shí)刻;三、針對多點(diǎn)溯源問題，現(xiàn)有方 法通常都有限制條件，在確定源點(diǎn)數(shù)量的條件下確定源點(diǎn)的位置，目前還沒有對未知源點(diǎn) 數(shù)量條件下的溯源方法。在線社會網(wǎng)絡(luò)中并不容易實(shí)時(shí)的獲取所有節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)，因此，目前 的大多數(shù)靜態(tài)方法并不適用于在線社會網(wǎng)絡(luò)中確定信息傳播源點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供一種在線社會網(wǎng)絡(luò)多源點(diǎn)信息溯源系統(tǒng)及其 方法，在解決不確定信息源點(diǎn)數(shù)量情況下，在網(wǎng)絡(luò)中布置部分觀察節(jié)點(diǎn)來代替獲取全部節(jié) 點(diǎn)狀態(tài)的方式，獲取消息是由哪些鄰居節(jié)點(diǎn)接收的以及接收到消息的時(shí)刻來完成信息溯 源，充分利用時(shí)間維度來提高確定信息源點(diǎn)的準(zhǔn)確性。
[0005] 按照本發(fā)明所提供的設(shè)計(jì)方案，一種在線社會網(wǎng)絡(luò)多源點(diǎn)信息溯源系統(tǒng)，包含原 始數(shù)據(jù)采集模塊、備選集選取模塊、基于近鄰傳播的聚類模塊、協(xié)同反饋模塊，
[0006] 原始數(shù)據(jù)采集模塊，構(gòu)建在線社會網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并在網(wǎng)絡(luò)中布置觀察節(jié)點(diǎn)，對觀察節(jié) 點(diǎn)接收到的節(jié)點(diǎn)信息進(jìn)行量化表示；
[0007] 備選集選取模塊，根據(jù)接收時(shí)間、節(jié)點(diǎn)信息與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的映射關(guān)系，縮小信息源點(diǎn) 范圍，采用重啟式隨機(jī)游走算法確定備選源點(diǎn)集和時(shí)延備選集；
[0008] 基于近鄰傳播的聚類模塊，利用單次接收的觀察節(jié)點(diǎn)和備選源點(diǎn)集在空間和時(shí)間 上的相近性確定信息源點(diǎn)的位置和數(shù)量，通過設(shè)計(jì)基于近鄰傳播的聚類算法，對觀察節(jié)點(diǎn) 與備選源點(diǎn)集中節(jié)點(diǎn)進(jìn)行聚類，一個聚類中心的代表點(diǎn)為一個可能的信息源點(diǎn)；
[0009] 協(xié)同反饋模塊，對基于近鄰傳播的聚類結(jié)果進(jìn)行檢測，并判斷檢測結(jié)果是否達(dá)到 預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，若達(dá)到預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，則結(jié)束執(zhí)行，否則，根據(jù)檢測結(jié)果生成備選集調(diào)節(jié)命令，分別發(fā) 送給備選集選定模塊和基于近鄰傳播的聚類模塊，備選集選定模塊和基于近鄰傳播的聚類 模塊根據(jù)備選集調(diào)節(jié)命令調(diào)節(jié)備選源點(diǎn)集和每跳時(shí)延備選集范圍。
[0010] 上述的，基于近鄰傳播的聚類算法:計(jì)算觀察節(jié)點(diǎn)和備選源點(diǎn)集的相似度，構(gòu)造相 似度矩陣，這里的相似度不是基于歐幾里得空間，而是基于空間跳數(shù)與傳播時(shí)間的比例關(guān) 系;對近鄰傳播的對象有所限制，因?yàn)橛^察節(jié)點(diǎn)不可能成為信息源點(diǎn)，而且同一緊密時(shí)間塊 的備選節(jié)點(diǎn)集中只可能確定一個信息源點(diǎn)。
[0011] 上述的，協(xié)同反饋模塊對基于近鄰傳播的聚類結(jié)果進(jìn)行檢測，并判斷檢測結(jié)果是 否達(dá)到預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，具體是指:協(xié)同反饋模塊執(zhí)行基于近鄰傳播的聚類算法，完成迭代循環(huán)， 判斷迭代過程中迭代次數(shù)是否達(dá)到規(guī)定數(shù)值或迭代過程中改變的信息量是否小于設(shè)定閾 值，迭代過程中改變的信息量小于設(shè)定閾值即指近鄰傳播迭代過程中所有觀察節(jié)點(diǎn)的歸屬 不再變化，。
[0012] -種在線社會網(wǎng)絡(luò)多源點(diǎn)信息溯源方法，包含如下步驟：
[0013] 步驟1.構(gòu)建在線社會網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中布置多個觀察節(jié)點(diǎn)，對觀察節(jié)點(diǎn) 接收到的信息進(jìn)行量化；
[0014] 步驟2.根據(jù)觀察節(jié)點(diǎn)中多次接收信息的節(jié)點(diǎn)，將信息的傳播方向信息與傳播時(shí)間 信息映射到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，確定備選源點(diǎn)集和時(shí)延備選集；
[0015] 步驟3.確定觀察節(jié)點(diǎn)中單次接收信息的觀察節(jié)點(diǎn)；
[0016] 步驟4.計(jì)算單次接收信息的觀察節(jié)點(diǎn)和備選源點(diǎn)集的相似度，構(gòu)造相似度矩陣， 確定信息源點(diǎn)數(shù)量及位置，并確定信息源點(diǎn)的傳播與影響范圍，執(zhí)行基于近鄰傳播的聚類 算法；
[0017] 步驟5.對基于近鄰傳播的聚類結(jié)果進(jìn)行迭代，當(dāng)?shù)螖?shù)達(dá)到規(guī)定數(shù)值或迭代過 程中改變的信息量小于設(shè)定閾值時(shí)，迭代過程中改變的信息量小于設(shè)定閾值即指近鄰傳播 迭代過程中所有觀察節(jié)點(diǎn)的歸屬不再變化，則進(jìn)入步驟7，否則，生成備選源點(diǎn)集調(diào)節(jié)指令， 進(jìn)入下一步驟；
[0018] 步驟6.根據(jù)備選源點(diǎn)集調(diào)節(jié)指令，調(diào)節(jié)備選源點(diǎn)集的范圍，將觀察節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié) 點(diǎn)作為備選源點(diǎn)集，返回步驟4;
[0019] 步驟7.確定全部信息源點(diǎn)的數(shù)量與位置，結(jié)束執(zhí)行過程。
[0020] 優(yōu)選的，所述步驟2具體包含如下步驟：
[0021] 步驟2.1假設(shè)步驟1中布置k個觀察節(jié)點(diǎn)，并定義觀察節(jié)點(diǎn)集合為0 = 每個觀察節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)信息
表示，其中，〇1表示k個觀察節(jié)點(diǎn)中第i個觀察 節(jié)點(diǎn)；v i, j表示觀察節(jié)點(diǎn)i從鄰居節(jié)點(diǎn)j接收到了信息，t i, j記錄了接收信息的時(shí)刻，m為接收 到信息的次數(shù)，將多次接收信息的觀察節(jié)點(diǎn)的方向信息與時(shí)間信息映射到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，定 義時(shí)刻集合Tc；Pt = {ti, ti+i,. . .，ti+k}中，如果k 2 2且ti+k-ti < 2u，其中，u為每一跳時(shí)延的方 差，那么時(shí)刻集合T#定義為緊密時(shí)間塊，對應(yīng)的鄰居節(jié)點(diǎn)為緊密時(shí)間塊節(jié)點(diǎn)集1Ρ*={ νι， Vi+1, . . .，Vi+k}，定義節(jié)點(diǎn)prn,Pth是緊密時(shí)間塊節(jié)點(diǎn)集ν_= {vi，Vi+i, . . .，Vi+k}的共同前趨，η 代表觀察節(jié)點(diǎn)擁有相同前趨的鄰居節(jié)點(diǎn)個數(shù);pth表示共同前趨到緊密時(shí)間塊節(jié)點(diǎn)的路徑 的跳數(shù)；
[0022] 步驟2.2根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征，根據(jù)觀察節(jié)點(diǎn)為信息源點(diǎn)的概率，針對任意緊密時(shí)間 塊節(jié)點(diǎn)集Vcpt= {vi，vi+i,. . .，vi+k}，假設(shè)prn,Pth的路徑路數(shù)都相同，Pr={prn, Pth}貝為共同前 趨集合，共同前趨集合的類型用|Pr|來表示，p(prn,pth)表示共同前趨pr n,pth成為信息源點(diǎn) 的概率的大小，如果| Pri | < | Pr21，那么max(p(0 = Pri)) 2 max(p(0 = Pr2))，初步確定信息 源點(diǎn)的范圍和位置；
[0023] 步驟2.3根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與觀察節(jié)點(diǎn)接收信息關(guān)系，通過緊密時(shí)間塊得到信息源點(diǎn) 的方向、數(shù)量和與距離，根據(jù)首達(dá)時(shí)間點(diǎn)與緊密時(shí)間塊的關(guān)系獲取觀察節(jié)點(diǎn)與信息源點(diǎn)之 間的最短距離，縮小備選源點(diǎn)集范圍，確定每跳時(shí)延的均值和方差，縮小備選源點(diǎn)集范圍， 確定每跳時(shí)延的均值和方差;采用重啟式隨機(jī)游走算法確定備選源點(diǎn)集和時(shí)延備選集，以 觀察節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)為出發(fā)源點(diǎn)，根據(jù)駐留時(shí)間和共同節(jié)點(diǎn)情況，確定信息源點(diǎn)和每跳時(shí) 延。
[0024] 上述的，步驟2.3中根據(jù)首達(dá)時(shí)間點(diǎn)與緊密時(shí)間塊的關(guān)系獲取觀察節(jié)點(diǎn)與信息源 點(diǎn)之間的最短距離具體指:多次接收信息的觀察節(jié)點(diǎn)中，在接收時(shí)間軸上，根據(jù)首達(dá)時(shí)間與 緊密時(shí)間塊的關(guān)系，分為三種情況:情況1:多次接收到信息的觀察節(jié)點(diǎn)時(shí)間軸上，t為觀察 節(jié)點(diǎn)接收到信息的首達(dá)時(shí)間，T#是該觀察節(jié)點(diǎn)的首個緊密時(shí)間塊，并且滿足& e ,觀察 對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，Pr是[^的共同前趨集，PTH。, pr是觀察節(jié)點(diǎn)到共同前趨的路徑集合，如果
則利用該前趨節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步確定每 ， 一跳時(shí)延備選集，在緊密時(shí)間塊前到達(dá)觀察節(jié)點(diǎn)的信息存在由共同前