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计算机科学 2010年第04期杂志 文档列表

计算机科学杂志计算机网络与信息安全

无线传感器网络中一种精细距离控制定位算法36-40

摘要：在Hop-terrain定位算法的基础上，提出了一个新的改进定位算法。新算法先利用由距离向量交换获得的普通节点与信标节点间的跳数距离进行传感器节点的初始位置估计；然后利用节点初始估计位置和节点直接邻居信息进行节点位置的迭代更新。在更新阶段，为了降低误差，引入了一种精细距离控制机制。该距离控制机制参考到高可信度权值邻居节点的距离约束关系，选择可能的最好节点位置作为最新迭代定位结果。仿真结果表明，与原算法相比，该算法能提高定位节点的比例，降低节点定位误差。

支持异常处理的柔性工作流可信赖性分析41-44

摘要：随着人们对柔性工作流认识的不断增强，柔性工作流管理系统的可信赖性变得越来越重要。异常作为影响工作流柔性的主要原因之一，对系统的可信赖性有很大的影响。提出了一种基于随机Petri网的支持异常处理的柔性工作流建模与性能分析方法，并以电子商务系统中的物流系统为例，在随机Petri网模型建模的基础上着重分析了柔性工作系统的可用性、可靠性等性能参数。

非打扰式无线传感器网络测试仪的设计与实现45-48

摘要：无线传感器网络的测试工具对于传感器网络的深入研究和应用具有重要意义。提出了一种非打扰式的无线传感器网络测试方法，并介绍了基于该方法的无线传感器网络测试仪的设计思路和详细实现。该测试仪采用可编程逻辑阵列（FPGA）高速采集传感器节点的内部互连信息，并将采集的信息通过额外网络传输到测试服务器进行集中处理，还原节点状态信息和获取整个无线网络的通信情况，避免了对传感器网络节点运行和无线通信的影响。实验测试表明，该测试仪可以很好地获取节点状态，并在数据采集的过程中不干扰节点的正常工作。

应用扩张矩阵理论的攻击特征提取49-51

摘要：近年来随着因特网的飞速发展，计算机系统也面临着越来越多的安全威胁。国内外不少研究人员为此提出了许多种基于软计算的方法用于检测网络攻击。给出了一种基于扩张矩阵理论的攻击特征提取方法，通过构造攻击子集和正常子集的扩张矩阵，建立其最优特征子集选择的整数规划模型，并利用简单遗传算法求解，最终生成可用于检测特定类型攻击的最优规则。在KDD Cup99数据集上的实验结果表明，该方法具有较高的正确检出率和可接受的低误报率。

密码函数的正规性52-54

摘要：指出一个好的密码函数除了自身需要具备良好的复杂性外，对其做一个较小的改动后仍需具有良好的复杂性；基于此思想对布尔函数的正规性这一复杂性指标作了改进，定义了扩展的正规性，讨论了扩展正规性和正规性之间的关系以及扩展正规性和代数免疫之间的关系；并从布尔函数代数正规型的角度分析了函数的正规性和代数免疫阶，为正规性和代数免疫的分析提供了一条新的思路。

基于比例命中率的Web缓存区分服务55-58

摘要：基于反馈控制理论，通过系统辨识设计了缓存控制器。动态调整不同类别缓存对象的缓存空间，可保证高优先级web对象的高命中率，而不同类别的web对象命中率之比保持不变。在服务器端实现了基于比例命中率的缓存区分服务。经实验验证，在GDSF，LRU，LFU缓存替换算法下，无论是请求命中率还是字节命中率，均有良好的区分效果。

Windows内核级Rootkits隐藏技术的研究59-62

摘要：随着Rootkits技术在信息安全领域越来越受到重视，各种Anti—rootkits新技术不断出现。在各种Anti—rootkits工具的围剿下，常规的Rootkits隐藏技术难以遁形。在系统分析和深入研究传统内核级Rootkits隐藏技术的基础上，提出了一个集驱动模决整体移位、内核线程注入、IRP深度内联Hook3种技术为一体的Rootkits隐藏技术体系。实验结果显示，基于该隐藏技术体系所实现的Rootkits能够很好地躲避专业的Anti-rootkits工具（如Rootkit Unhooker和冰刃）的检测，从而充分表明了这种三位一体的Rootkits隐藏技术体系的有效性。

Leaf-TCAM：一种并行IP路由查找方法及性能分析63-66

摘要：分析了互联网路由表和路由更新的特征，提出了一种基于叶子节点进行路由表分区的并行IP路由查找方法Leaf-TCAM，分区子表按照流量特征在K个TCAM芯片中进行均衡分布。分析表明，该路由查找方法在引入0．1＊（K-1）冗余的前提下具有K-1倍加速因子。该方法无需进行前缀扩展，90％以上的路由前缀无需排序，可以采用随机更新；同时还具有分区均匀、分区溢出代价小等特点，而功耗只有传统单片方案的12％。

基于报警原因的聚类分析方法67-70

摘要：针对入侵检测系统产生大量冗余报警的问题，提出基于报警原因的聚类分析方法。根据报警原因把逻辑上相关的报警归类到同一个报警聚类中，聚类中的报警具有相同的属性，进而归纳为泛化报警，并由它描述报警的共同特征，从而极大地减少报警数量，简化报警分析，有利于准确分析出网络和应用环境面临的安全威胁，以及时采取应对措施。

块对角化预编码下的用户选择技术71-74

摘要：针对下行多用户多天线系（MU-MIMO）的资源分配和用户调度，提出了一种基于遗传算法（GA）的多用户比例公平调度算法，并通过在初始群体中加入具有优秀基因的个体并保持其基因稳定性，加快了遗传算法的收敛性。基站端采用块对角化预编码机制来消除用户间干扰，并在保证用户间速率比例公平的前提下最大化系统吞吐量，在同一时刻选择最优用户集来传输。此外，分析了信道反馈错误对该系统的影响。仿真与分析表明，提出的基本算法与改进算法在公平性和系统的吞吐量方面取得了较好的折中，同时算法复杂度比较低。

一个群签名方案的安全性分析与改进75-76

摘要：最近陈少真等人提出了一种具有前向安全和有效撤销成员性质的群签名方案，该方案通过在签名中增加一个验证取消展示实现对成员的撤销。分析了陈方案设计的缺陷，给出了一种改进的成员撤销算法。在强RSA和离散对数假设下，证明了改进方案的有效性和安全性。

基于最大F距离码的McEliece公钥密码体制77-79

摘要：基于F度量，构造了最大F距离码，提出了基于最大F距离码的新McEliece公钥密码系统。合法接收者通过引入一个随机矩阵X作为附加私钥，并把X加入到原始公钥中，从而产生了一个新的公钥，使该密码系统能够有效抗击敌手通过已知的公钥获得私钥的攻击。同时F度量的引入，提高了攻击密钥体积较小的公钥密码系统的复杂度和难度。通过对现有可行攻击方法的分析，说明了基于最大F距离码的新McEliece公钥密码系统是安全可行的。

基于TinyOS的HRRF调度策略80-81

摘要：针对传感器网络操作系统TinyOS采用非剥夺的先来先服务调度策略，系统紧急任务不能得到及时响应及节点吞吐量下降的情况，提出了一种可抢占HRRF（Highest-Response-Ratio First）作业调度策略。HRRF算法采用对于实时性较强的任务优先调度策略，满足了系统对实时任务的响应，提高了处理器的响应速度；对于软实时任务采用高响应比（任务等待时间／需运行时间）调度策略，提高了系统的效率。在TinyOS上的测试表明，HRRF策略在不影响TinyOS原有性能的情况下极大改善了传感器网络承担实时性任务的运行效果。

一种结构化P2P系统的负载平衡算法82-85

摘要：在结构化P2P系统中，由于使用分布式散列表，各节点能够达到基本的负载平衡。但是，各个节点由于承担负载的能力不同和数据的存取存在“热点”现象，因此仍然存在负载不平衡的情况。针对这一缺点，采用局部信息调整负载的方法，提出了分布式负载平衡算法，从而避免了单点失效问题，同时算法的实现更为简单。

SUPANET中的虚通道切换方式研究86-90

摘要：以一种新的单物理层用户数据传输与交换平台体系结构（Single physical layer User-data transfer＆switching Platform Architecture，SUPA）为研究背景，针对Internet与SUPA互联时由移动节点引起的虚通道切换问题，提出了两种基本的虚通道切换方式和一种混合的虚通道切换方式，并对每种虚通道切换方式进行了特点分析和仿真实验。仿真实验结果表明，混合切换方式的综合性能明显好于其他两种基本切换方式。

一种基于个体经验的多粒度信任模型91-94

摘要：分布式网络中，对于某一节点所提供的相同质量的服务，不同的访问节点对该节点的信任评价存在差异。导致这种差异的原因，一方面与访问节点的直接交互经验有关，另一方面与访问节点的兴趣爱好及对服务评价的理解角度有关（有的节点对服务的评价看重的是下载速度，而有的节点则更看重服务的安全可靠等），这种差异必然影响信任评价的准确性。为了消除个体节点信任评价差异所产生的影响，通过引入经验因子的方法和采用多元组的信任信息记录方法，提出了一种基于个体经验的多粒度信任模型。实验分析表明，该模型在信任评价的粒度、信任评价的准确性等方面有较大的提高。

传感器网络中基于多级选举的非均匀簇头选择算法95-98

摘要：为了节省和平衡网络中簇头的能耗，提出了一种基于多级选举的非均匀簇头选择算法MSEBNECHSA。该算法首先通过空间虚拟网格、簇头和Sink构成的三级选举机制构造网络候选簇头的能量分布图，然后采用基于候选簇头能量和距离的模拟退火算法，使网络中簇头的竞争范围随着到Sink的距离远近而相应从小到大非均匀分布。仿真尖验表明，该算法能够以较低的能量成本将网络中的节点有效分簇，并且平衡网络中的能量消耗。

基于链路质量的无线传感器网络任播路由协议99-102

摘要：无线传感器网络（WSN）中，由于无线链路的链路质量问题，经常有传递失败导致重传耗费能量的现象出现。传统任播路由协议只以路由距离作为路由判据，而没有讨论链路质量问题，将其应用在WSN中会造成路由权重设置不合理。提出了基于链路质量的WSN任播路由协议，该协议在讨论链路质量的计算之上，以能耗均衡和系统能耗最小这两个因素决定任播路径的路由权重，并以参数口来权衡两者之间的关系。实验证明，在WSN中，相比传统任播路由协议，该协议能更有效地均衡能耗，减少系统能耗，从而优化网络生存期。