Network Robustness Analysis
Creators: name: Χατζηευστρατίου, Ιωάννης Βασιλείου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2018
Subjects: Ανθεκτικότητα δικτύων
Αποδόμηση δικτύων
Ταξινόμηση κόμβων
Συνδετικότητα δικτύων
Network robustness
Network deconstruction
Vertex ranking
Network connectivity

description: The use and study of networks has become more and more relevant in the recent years. Their functionality, as well as their ability to preserve it, is highly important in the world of today. This work is an attempt to collect the research on the various methods of measuring network robustness to malicious attempts to disconnect them, as well as the effectiveness of such attempts. Furthermore, we compare the robustness of four different directed networks both in name, using indices of robustness, and in practice, observing the effects of various deconstruction attempts on them. This step is performed using the 3.4.3 version of the R programming language on a 64-bit windows platform. Our findings agree, in general, with previous research, but bring up a few points that require further exploration. Chapter 1 contains the introduction. In chapter 2 we provide the necessary background definitions on network theory. In chapter 3 we define and classify the various indices of network robustness and present some of their properties. In chapter 4 we present the methods of attack, as well as tables with the studies they have been tested on. In chapter 5 we present an example of network analysis on four directed networks. In chapter 6 we present a summary of the known results in the literature that has been presented in chapters 3 and 4, and compare them with our own findings in chapter 5. In chapter 7 we draw our conclusions and present the discussion of our work
description: Η χρήση και μελέτη των δικτύων αναδεικνύεται όλο και περισσότερο τα τελευταία χρόνια. Τόσο οι λειτουργίες τους, όσο και η ικανότητά τους να τις διατηρούνε, είναι σημαίνον θέμα στον κόσμο του σήμερα. Αυτή η μελέτη είναι μια συλλογή της έρευνας στις διάφορες μεθόδους για υπολογισμό της ανθεκτικότητας των δικτύων απέναντι σε κακόβουλες επιθέσεις που στόχο έχουν την αποσύνδεσή τους, καθώς και την μελέτη της αποδοτικότητας τέτοιων επιθέσεων. Επιπλέον, συγκρίνουμε την ανθεκτικότητα τεσσάρων κατευθυνόμενων δικτύων τόσο ονομαστικά, χρησιμοποιώντας δείκτες ανθεκτικότητας, όσο και πρακτικά, μελετώντας τις συνέπειες που επιφέρουν ορισμένες απόπειρες αποσύνθεσης των δικτύβν. Η μελέτη αυτή επιτυγχάνεται με χρήση της έκδοσης 3.4.3 της γλώσσας προγραμματισμού R σε λογισμικό windows 64-bit. Τα αποτελέσματά μας είναι εν γένει σύμφωνα με την προϋπάρχουσα έρευνα, αλλά θέτουν ορισμένα ερωτήματα που χρείζουν περαιτέρω διερεύνησης. Το κεφάλαιο 1 περιέχει την εισαγωγή. Στο κεφάλαιο 2 παραθέτουμε τις απαραίτητες γνώσεις και ορισμούς για την θεωρία δικτύων. Στο κεφάλαιο 3 ορίζουμε και ταξινομούμε τους δείκτες ανθεκτικότητας των δικτύων και παρουσιάζουμε ορισμένες από τις ιδιότητές τους. Στο κεφάλαιο 4 παραθέτουμε τις διάφορες μεθόδους επίθεσης, καθώς και πίνακες με τις μελέτες οι οποίες έχουν πραγματοποιηθεί. Στο κεφάλαιο 5 παρουσιάζουμε ένα παράδειγμα ανάλυσης ανθεκτικότητας δικτύων σε τέσσερα διαφορετικά κατευθυνόμενα δίκτυα. Στο κεφάλαιο 6 παραθέτουμε μια σύνοψη των γνωστών από τη βιβλιογραφία αποτελεσμάτων και τα συγκρίνουμε με τα δικά μας αποτελέσματα από το κεφάλαιο 5. Τέλος, στο κεφάλαιο 7 βγαίνουν τα ανάλογα συμπεράσματα και παρουσιάζουμε ορισμένες ιδέες πάνω στην δουλειά που έγινε.