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计算机工程与设计 2016年第10期杂志 文档列表

计算机工程与设计杂志网络与通信技术

改进的TTE网络RC流量延迟上界整体分析方法2581-2585

摘要：时间触发以太网(TTE)中的速率约束(RC)流量受到按预先定义时刻发送的高优先级时间触发(TT)流量的抢占,采用传统的固定优先级/先入先出(FP/FIFO)的模型进行整体法(holistic)分析,得到的RC流量延迟上界值过于保守。根据RC流量在网络的传输过程中受到TT流量消息抢占的具体情况进行分析,提出适用于TTE网络RC流量的改进整体法。将网络拓扑的TT调度时刻表作为参数,分析RC流量在特定时间抖动区间内TT流量的抢占情况,通过遍历RC流量发送相位得出最坏情况延迟。理论分析和案例仿真验证结果表明,采用该方法得到的RC流量的端到端延迟上界值更加合理。

无线多跳网络补偿式跨层资源分配算法2586-2591

摘要：为消除过时频道状况信息(channel state information,CSI)对分布式无线多跳网络条件下跨层资源分配速率的负面影响,设计补偿式跨层联合资源的分配方案。采取瞬时频道状况信息以及过时频道状况信息互相存在的条件几率密度方程,推导信噪比(SINR)特定基础上容量的闭式解;为有效弥补局部来自网络性能方面的空缺,设计兼顾过时频道状况信息的联合拥塞控制、信道支配系统以及功率把控的计算方案。实验数据的比较和分析结果表明,在繁杂程度较低的基础上,该推导方案增强了分布式多跳网络资源在支配过程中的科学和有效性,增强了对应的网络宏观效用性。

机会网络中基于群体信任的数据转发方法2592-2596

摘要：为提高机会网络性能,针对其社区的特性,提出一种基于群体信任的数据转发方法。将交互的两个社区抽象成两个节点,把复杂的多对多的信任关系转化为一对一的信任关系,计算社区间的群体信任度,将群体信任度与数据转发协议PROPHET相结合,选择群体信任度最高的社区,选取社区内综合交付能力最强的节点,进行数据转发。仿真结果表明,在网络中存在较多恶意节点的情况下,基于群体信任的数据转发方法更能有效防御黑洞攻击,提高网络性能。

参与感知网络中转发节点抽样优化算法2597-2601

摘要：针对参与式感知网络中转发节点的筛选问题,设计一种时空优化算法,利用聚类算法的思想,通过AP节点对移动传感器节点在空间上进行聚类抽样,设计一种转发节点夹角最小化算法(MANF),对聚类之后区域AP节点间传输的物理路径问题进行优化。在转发节点的抽取上考虑夹角和距离两个因素的影响,缩短AP节点对之间传输延迟。通过仿真实验与现有的最短路径算法(SSP)进行比较,验证了该算法能够很好地优化抽取的网络节点数量,缩短了抽样路径的距离。

广播VANET紧急消息的方案2602-2607

摘要：为提高车联网VANETs(vehicle Ad Hoc networks)中紧急消息的传输速度,提出一种无握手机制的紧急消息的广播UHA-BEM(un-handshake and ACK broadcasting emergency message)方案。基于消息的信噪比SNR(signal-to-noise ratio)和节点位置计算竞争窗口(contention window sizes),从窗口内随机选择一个时隙,用于转发紧急消息,避免RTB(request to broadcast)/CTB(request to broadcast)握手机制。一旦收到重播的紧急消息,节点则不再重播该消息,此消息扮演抑制源节点再广播紧急消息作用,避免ACK确认环节。仿真结果表明,与智能广播SB(smart broadcast)相比,UHA-BEM方案每跳平均时延降低了200%,吞吐量提高了两倍。

基于离散消失排队的网络最大流计算方法2608-2612

摘要：为有效描述计算机网络中的最大流问题,基于离散消失排队和三维元胞自动机提出一种计算方法。利用线性分形稳定运动降低数据包突发性,利用离散消失排队和元胞自动机刻画系统最大流状态以及数据包传输过程。通过仿真实验,研究影响该算法的关键因素,对比分析该算法与网络单纯形法、最短增载轨法之间的性能状态,其结果表明该算法具有较好的适应性。

计算机工程与设计杂志信息安全技术

基于误用例的系统安全性需求2613-2616

摘要：为更高效获取系统的安全性需求,提出一种相对完善的构建误用例模型的方法。识别系统的功能性需求,即用例模型;将危险与可操作性分析(HAZOP)方法的引导词与用例元素相结合,得到相应的偏差;通过分析偏差是否会产生危害来确定误用例,构建误用例模型,得到系统的安全性需求。基于HAZOP的误用例构建方法能够提高安全分析人员的工作效率。通过锅炉供热系统案例,验证了该方法的可行性和有效性。

调和UC模型和DDMP模型的方法2617-2621

摘要：通过对基于计算复杂性方法的UC模型和基于逻辑证明方法的DDMP模型这两种密码协议分析模型的研究和比较,提出结合两个模型的方法,证明两个模型中安全性的对应关系。应用示例结果表明,使用该密码协议分析方法能够得到通用可组合的、计算可靠的、清晰易检查的协议安全性形式化证明,有助于揭示UC模型中理想功能的结构内涵。

面向侧信道碰撞攻击的“明文对”选择策略2622-2626

摘要：针对侧信道碰撞攻击时'明文对'的选择问题进行研究,在对侧信道碰撞攻击一般步骤总结归纳的基础上,利用不同汉明重量明文在发生碰撞的明文中出现概率不同的事实,提出一种基于汉明重量的'明文对'选择策略,利用明文汉明重量的分布特点对'明文对'进行选择。利用基于最小一乘法区分模型的碰撞检测方法以及基于电磁辐射信息的碰撞攻击验证方法,以DES(数据加密标准)算法为例进行实测攻击验证,实验结果表明,选择的策略可有效提高碰撞检测成功率。

基于S-UNIWARD的图像自适应空域隐写术2627-2631

摘要：为提高图像隐写的统计安全性,根据图像内容的最小化嵌入失真原则,在空域通用小波相对失真方法 (spatialuniversal wavelet relative distortion,S-UNIWARD)的基础上,提出一种结合边缘检测和校验格编码(syndrome trellis code,STC)的图像自适应空域隐写术。利用基于Canny算子的边缘检测得到图像的边缘区域,根据S-UNIWARD定义图像像素的嵌入失真,通过实验设置失真阈值来选择图像的纹理区域,使用STC在边缘区域和纹理区域对秘密信息进行嵌入。实验结果表明,该算法提高了S-UNIWARD在图像边缘区域和纹理区域的嵌入精度,提高了算法安全性。

移动智能终端信息防泄漏模型的研究及应用2632-2638

摘要：针对移动智能终端信息防泄漏问题,提出轻量级SMS4加密算法、基于设备动态特征和用户身份信息的双向双因子认证技术。基于上述研究,与透明加/解密技术相结合,进一步提出一种移动智能终端信息防泄漏安全存储模型。以Android客户端、云存储服务器端为例,研发一个基于上述安全存储模型的应用系统,系统能够保证文件一旦离开移动智能终端就以密文形式存在,只有重新回到移动智能终端时才能被解密成明文,实现对用户文件的全生命周期保护。

无线双向安全认证系统的设计与实现2639-2643

摘要：为确保无线环境下多用户与服务器的正确连接,设计实现一种无线双向安全认证系统,该系统能稳定有效地运行于实际环境中。通过使用Hash函数对用户认证信息进行加密的方式,确保信息传输安全,对用户进行匿名保护;利用计数器替代时间戳来验证消息的有效性,解决众多设备网络时间同步困难的问题,避免无线网络中重放攻击的危险。运算量以及运算时间的对比分析表明,相比其它方法,该系统具有运算量较少、运行时间较短的优点,能有效提高该系统在实际使用中的认证效率。

计算机工程与设计杂志嵌入式系统工程

基于SystemVerilog-UVM的Mickey 2.0 RTL级验证2644-2648

摘要：为解决传统验证平台中时钟生成、复位操作、激励生成以及时序控制等结构混乱的问题,对主流的通用验证方法学UVM进行研究,分析验证组件的特性及组织方式,提出层次化可重用的验证平台。采用动态参数配置、动态组件创建和用户代码回调插入等方法实现验证平台的灵活性,基于该平台完成对同步序列密码算法Mickey 2.0RTL模型的功能验证。仿真结果表明,基于UVM的验证平台有效提高了功能覆盖率和代码覆盖率,保证了设计功能的完备性。

N+n冗余系统的研究与设计2649-2653

摘要：为提高控制计算机系统的可靠性,在原有控制系统双机冗余设计的基础上,提出一种改进的冗余机制N+n冗余,基于该机制,设计和实现一种冗余控制计算机系统,详述系统软硬件关键部分的设计思路。对该系统进行分析的结果表明,N+n冗余机制与原有的双机冗余机制相比,在可靠性、资源利用率、平均维修时间等性能指标上均有较大优势。该控制系统目前已投入使用,系统可靠性有明显提高。

可逆处理器指令流水线的设计与仿真2654-2660

摘要：为实现可逆处理器的指令流水线,提出一种适合可逆指令流水的数据通路图。明确可逆指令流水线的7个阶段(即读指令、指令译码、读寄存器、运算/访问存储器、写寄存器、指令编码、返回指令)以及各阶段任务,分析在可逆约束下指令流水可能遇到的数据冒险和控制冒险,通过转发和阻塞技术解决此类冒险。通过仿真系统验证该指令流水线的正确性,仿真结果表明,该方法能有效实现可逆处理器中的指令级并发,在保证程序功能不变的前提下交换一些指令的位置,显著提高流水线性能。

计算机工程与设计杂志软件与算法

支持映射查找的MPICH分段消息队列2661-2669

摘要：为在通信密集型应用中,提高MPI消息队列操作性能,提出一种支持映射查找的分段队列管理机制。分析MPICH消息队列管理机制,剖析消息队列核心操作的工作原理。设计一种分段消息队列机制,通过映射函数直接定位到相应分段,避免无关项的遍历,加速消息的接收操作。实验测量通信密集型程序Radix和N-body的通信时间,进行量化比较,比较结果表明,在队列长度达到384时,分段映射机制可以获得4倍以上的加速比。

基于倾角计辅助的车载GPS定向算法2670-2674

摘要：针对车载GPS单历元定向成功率较低的问题,提出一种基于倾角传感器辅助的成功率增强算法。将倾角传感器测量得到的载体倾角融入到GPS短基线观测模型中,增强模型强度,将三维基线矢量估计变换到二维空间;利用基线长度在水平面内的投影长度约束压缩整周模糊度的搜索空间,提高获取正确解的成功率。理论评估和实际系统测试结果表明,该算法在基线长小于1m水平定向时的成功率接近100%,能够满足低成本、高可靠车载定向系统的实际应用。

改进的二维变换Gabor小波滤波器特征提取算法2675-2678

摘要：针对在复杂背景下图像特征存在提取困难的问题,提出一种基于尺度不变性的改进二维Gabor变换小波滤波器特征点提取算法。增加在滤波过程中Gabor滤波器的通道数量,利用多通道特性的特点将图像中的特征点提取出来,增强其物理直观性;在提取特征点的过程中,增强算法在复杂背景干扰下的健壮性,即将尺度空间理论引入到Gabor滤波器,将提取的特征增加一个尺度不变量,使得算法在复杂背景图像中提取特征的能力加强。