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计算机工程与设计 2017年第02期杂志 文档列表

计算机工程与设计杂志网络与通信技术

协作中继节点选择的动态地理协作路由算法281-286

摘要：为提升无线多跳网络的误码率性能,提出一种基于协作中继点选择的动态地理协作路由(DGCR)算法。推导最佳协作中继节点区域包络的曲线方程,将该区域划分为具有相同误码率性能的同心圆环,结合考虑误码率性能和协作中继节点的地理位置,设计用于协作中继选择的分布式竞争机制的离散函数,优先进行协作中继节点的选择,根据协作节点位置和目的节点位置动态地选取最佳中继节点。与非协作地理路由算法和传统的地理协作路由算法相比,仿真结果表明,DGCR算法能更加有效地利用空间分集特性,实现更大幅度的误码率性能提升。

基于奇异值分解的攻击检测287-293

摘要：为有效解决协同过滤推荐系统中由托攻击影响导致的推荐准确率降低的问题,分析托攻击者的几种主要攻击行为特点,提出一种对用户-项目评分矩阵进行奇异值分解的方法。将托攻击者聚类,通过奇异值分解的方法分解评分矩阵,寻找攻击路径,剔除攻击者。实例仿真计算结果表明,该方法能有效阻止托攻击者对目标项分数的提高/降低,提高了托攻击检测的效果。

基于最小能耗的协作路由算法294-297

摘要：为延长无线传感网络的网络生命周期,提出一种基于最小能耗的协作路由方案。在最小能耗路由算法的基础上,在每一跳的数据传输过程中,综合考虑传感节点的剩余能量、信道状态信息进行协作节点的选取,在满足下一跳接收端的误比特率要求下,给出其功率分配方案。理论分析和仿真结果表明,在相同的实验场景下,该方案在平衡网络中节点的能耗和提升网络生命周期方面均优于传统非协作路由算法和基于最小路径损耗的协作路由算法。

基于运动兴衰特征的移动网络链路优化算法298-303

摘要：为解决移动网络部署过程中难以动态预测节点移动模式,且数据传输带宽受限的不足,提出基于运动兴衰特征检测机制的移动网络节点链路优化算法。基于马尔科夫信道转移模型,构建多元状态转移矩阵,对移动状况的节点链路连通状态进行评估,实现对网络链路结构的实时检测,获取最大传输带宽;引入链路连通运动模型,定义运动兴衰特征检测机制,对活动状态的节点运动特征进行实时监控,依据节点兴衰特征控制,优化消息投递链路,实现运动状态节点传输消息过程中的数据传输优化,提高传输带宽。仿真实验表明,与TSP算法及RDQ算法相比,所提算法的移动网络节点的数据传输质量更高,具有更低的传输时延。

多跳广播协议的转发节点选择算法304-308

摘要：在车联网VANETs(vehicle ad hoc networks)中,车辆的高速移动、有限的无线资源以及不稳定的信号强度,给转发节点的选择机制提出挑战。为此,提出基于模糊逻辑的转发节点选择FLFNS(fuzzy logic-based forwarder nodes selection)算法。利用模糊逻辑算法选择下一跳转发节点,通过模糊逻辑理论,利用车间距离、车辆移动以及链路质量信息选择最优的转发节点。仿真结果表明,与Fuzzbr算法相比,FLFNS算法的端到端传输时延降低近50%,数据包传输成功率提高了10%。

基于远距离中转传输的WSN路由算法309-312

摘要：为均衡无线传感网络中节点的能耗,延长网络寿命,提出远距离节点间数据中转传输的WSN路由算法。根据Stojmenovi的理论,节点间数据传输功率在一段距离内可取到较小值,在此段距离内,节点间直接发送数据,超出距离的节点间数据传输,通过选择中间节点转发的方式来传输,依此来选择最小能耗节点进行路由,实现节点能量均衡的目的。仿真结果表明,所提算法与AODV和GRP路由算法相比,节点的路由能耗得到了均衡,使网络寿命得到了延长。

基于最小链路成本优化排名的低功耗有损网络路由协议313-317

摘要：针对低功耗有损网络的数据流量负载分配及传输效率优化问题,提出一种基于最小链路成本优化排名的低功耗有损网络路由协议。采用基于排名规则的改进多路径RPL算法,通过引入一个目的地为导向的有向无环图,使每个节点具有多条到达汇聚点的路径,根据链路的成本排名选择跳数更少和输出流量速率更大的链路;构造k-连通性的路由图表,根据能量消耗情况选择节点父代,通过启发式负载分配方法最小化路由总传输成本,根据节点的输出流量速率分配负载,实现负载均衡的同时提高路由的传输效率。仿真结果表明,相比主动与低功耗的有损网络反应式路由算法和低功耗有损网络链路质量感知路由协议,该算法数据投递成功率提高了15%以上,平均网络吞吐量提高了30%以上。

计算机工程与设计杂志信息安全技术

同态加密算法适用范围和效率的改进及应用318-322

摘要：同态加密技术的应用对象为整数,这对其使用范围是一个很大的限制。运用孙子定理对其它类型的数据进行包装,使其可用同态加密进行运算,扩大同态加密的应用范围,对算法计算部分的傅里叶变换进行改进。该算法在代码混淆实验中的应用结果表明,其应用范围得到了拓展,在不影响其安全性的前提下,计算效率有了很大提高。改进算法可以在隐私保护、云计算、电子商务等领域有更广阔的运用,具有一定的实际应用价值。

基于可信度和流控的SDN控制器DoS防御算法323-327

摘要：为解决针对SDN控制器的DoS攻击问题,受FlowRanger队列优先级检测算法的启发,借鉴传统网络中的流控思想,提出一种基于可信度和流控的SDN控制器DoS防御算法。根据控制器攻击状态来确定用户的可信度,采用令牌漏桶算法的流控思想,降低请求队列溢出的概率,降低队列的拥塞程度。采用加权的轮询调度策略,根据用户可信度和请求数量计算每次应该转发的请求数目。通过在SDN环境中DoS攻击实验模拟,验证了该算法比FlowRanger算法和默认的FCFS算法有更高的防御能力。

基于攻击路径和PCA算法的报警关联方法328-333

摘要：针对报警在攻击图中找不到对应原子攻击节点的关联问题,提出一种基于攻击路径和PCA(principal component analysis)算法的报警关联方法。根据先验知识定义攻击图,利用PCA算法计算报警相似度,根据两个报警的相似度和报警发生时间差,确定报警之间是否存在关联关系,实现报警关联和修复攻击图的缺陷。实验结果表明,该方法能够关联前提报警缺失和在攻击图中找不到对应原子攻击节点的报警,能够完全修复不相连的原子攻击节点缺失个数少于3的攻击图。

基于多核密码处理器的SHA2512多分支结构映射334-339

摘要：为使SHA2512（全文不统一）算法在单任务大数据的处理方式下能够获得较高的加密速度,研究一种基于多核密码处理器的SHA2512实现方案。在关键路径上进行多分支结构映射的优化,实现单个密码算法在多个处理器上并行运行,减少加密单组数据所用的时钟周期数,提高加密效率。在多核密码处理器上实际运行,在芯片时钟频率为400 Mhz时,数据处理速度达2354 Mbps。

基于闪存物理镜像的ECC算法逆向识别方法340-344

摘要：针对脱焊提取法获取到的闪存物理镜像存在错误数据的问题,提出一种基于闪存物理镜像逆向识别硬件ECC算法关键参数的方法,用ECC软件实现对物理镜像的数据纠错。利用BCH和RS算法生成的不同校验位长度规律、不同码字组合规则和码根统计值逆向识别ECC算法的码长、生成多项式等关键参数。实验验证和性能分析结果表明,该方法适用于二进制本原BCH码、本原BCH码的缩短形式,具有较低的计算复杂度和时间复杂度。

基于IBC体制的挑战/应答式双向身份认证协议345-349

摘要：基于数字证书的身份认证协议在应用中存在证书管理复杂和通信带宽消耗大等不足。针对这个问题,设计一种基于身份密码体制(identity-based cryptography,IBC)的挑战/应答式双向身份认证协议,能够抵御冒充攻击、中间人攻击及重放攻击。对协议的通信带宽与系统复杂度进行分析,与传统的基于数字证书的挑战/应答式身份认证协议进行比较,比较结果表明,该协议降低了通信带宽消耗,具有较低的系统复杂度。

基于OAuth 2.0扩展的客户端认证方案350-354

摘要：为解决OAuth 2.0中基于不记名令牌访问和缺少客户端认证到资源服务器的机制而遭到安全和隐私威胁的问题,利用所有权证明(proof-of-possession,PoP)安全机制对OAuth 2.0进行扩展,提出一种客户端认证到资源服务器的方案。通过引进PoP令牌和PoP密钥,由授权服务器实施PoP密钥与PoP令牌的绑定,资源服务器可通过验证客户端是否拥有与PoP令牌中相匹配的PoP密钥,认证客户端身份的真实性,有效解决客户端到资源服务器的认证和安全通信问题。详细讨论PoP密钥与PoP令牌的绑定机制以及两者的安全保护方法。

计算机工程与设计杂志嵌入式系统工程

兼容Tiny OS的TelosB节点加速器扩展方案设计355-361

摘要：为满足对无线传感网络(wireless sensor network,WSN)节点高性能和低功耗的需求,提出一种兼容MSP430处理器指令集的硬件加速器扩展方案。使用标准的硬件接口方便挂接新的硬件加速器,实现对现有Tiny OS应用程序兼容的同时,支持通过扩展的Tiny OS组件调用新增的硬件加速器。按照上述方案基于OpenMSP430软核实现一个通过Wishbone总线连接AES(advanced encryption standard)硬件加速器的MSP430兼容处理器,开发对应的AES组件。在FPGA开发板上进行的软硬件仿真结果表明,该设计能够正确执行调用AES加速器的NesC应用程序,验证了方案的正确性。

高速PLC在FPGA平台上的研究与实现362-367

摘要：针对以微处理器为核心的传统PLC存在实时性低、灵活性差的问题,提出一种基于FPGA的PLC实现方案,建立在FPGA平台并行扫描执行PLC程序的依赖模型。并行化PLC程序,使FPGA平台的PLC程序能够被并行执行,大幅提升PLC的实时性。提出IEC61131-3标准的结构化文本语言到硬件描述语言(HDL)的转换方法和FPGA平台下IEC61131-3基础功能模块库实现方法,实现结构化文本程序转换生成FPGA平台的PLC程序。通过实验验证了FPGAPLC控制器的可行性及性能。

计算机工程与设计杂志软件与算法

基于Netgen的四面体网格剖分算法及其应用368-373

摘要：通过对各类模型的分析和归纳,提出一种基于Netgen的四面体剖分算法,对不规则三角网(TIN)模型进行封闭性检查、非流形检查、表面法向量检查和相交性检查,实现基于TIN复杂模型的四面体剖分。进行四面体剖分时,不在模型的约束面加点,使原始曲面与四面体形状间高度吻合,确保模型精度,保证共面情况下的边界一致性。某矿地层数据的实例应用结果表明,使用该算法能够使边界一致,得到高质量网格,兼具稳定性和高效性。

基于ViBe的运动目标检测改进方法374-378

摘要：针对运动目标检测算法视觉背景提取(visual background extractor,ViBe)对光线突变适应缓慢和易产生目标丢失等问题,提出一种ViBe的改进算法。充分利用ViBe算法初始化特点,在ViBe中加入光线判定方法并设计生成ViBe新背景模型的方法,改变原始ViBe算法结构,使ViBe算法在光线突变时找到合适的帧重置背景模型,将光线突变时模型恢复问题变为模型重置问题,达到迅速适应光照突变的目的。实验结果表明,使用该方法可以使ViBe有两方面的改进:在光线突变时不会产生目标丢失;使ViBe算法更加快速地适应光照变化。