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计算机科学 2010年第10期杂志 文档列表

计算机科学杂志计算机网络与信息安全

行为证据不全对无线传感器网络信任评估的影响与性质分析38-41

摘要：在无线传感器网络中单独基于节点身份认证的静态安全控制不能满足动态的安全需要,必须结合节点动态的行为可信确认才能更好地提供安全保障,因此基于行为可信的研究已经成为业界研究无线传感器网络的热点。在节点行为信任评估中,行为证据是行为评估的根本依据,但由于节点的行为是随机的,不确定的,因此能否获得证据也是随机的,不确定的,这就造成了节点行为证据不全、每次交往的行为价值不相等的现象,但目前在无线传感器网络的行为信任评估中很少考虑这个非常重要的现象。分析了节点交往中行为证据不全对信任评估带来的重要影响,论述了节点交往中证据不全与节点行为价值的关系,给出了不足填充法和权重扩展法等针对不同价值交往的节点信任评估策略。最后通过两个定理和两个性质证明了方法对节点行为信任评估的作用和性质,这为提高节点行为信任的价值可信度奠定了量化基础。

RCEA：一种高效节能的传感器网络规则覆盖增强算法48-54

摘要：解决网络在随机部署的情况下如何能有效地保证最少节点完全覆盖的优化部署问题。从覆盖优化入手,分析了具有最大覆盖效率的网络拓扑结构,提出一种基于虚拟力的规则覆盖增强算法RCEA（regular coverage-enhancing algorithm）以实现该拓扑结构。算法以螺旋扩散优化路径为指导,通过虚拟力影响节点部署,引入能耗均衡因子,在增强整个传感器网络覆盖的同时,降低网络平均能耗。一系列仿真试验验证了该算法的有效性。

一种流模拟与包模拟结合的新网络模拟技术55-58

摘要：随着网络应用的发展,网络的结构、规模日趋复杂化,包模拟技术难以适应大规模网络的模拟任务,而流模拟技术虽然有较高的模拟效率,但其模拟精度不如包模拟技术。使用流模拟实现对模拟系统中背景流的模拟,使用包模拟实现对特定网络行为的精确模拟,从而实现了一种包模拟与流模拟相结合、兼顾包精确度与效率的新模拟技术。与其它同类方法相比,该模拟技术将数据包映射为流,实现了背景流与前景流相互作用的准确模拟,从而达到良好的模拟精度与模拟效率。

一种基于改进流形学习方法的云计算入侵检测模型59-62

摘要：基于互联网的超级计算模式云计算引起了人们极大的关注,也面临着越来越多的安全威胁。主要构建能够适应云计算环境的入侵检测系统框架。将非线性流形学习算法引入本课题提出的模型,作为特征提取模块对云计算环境下采集的网络数据进行预处理;给出经典流形学习算法LLE的改进研究,以提高后续分类性能。实验表明,该算法是可行和高效的。

一种基于数据驱动链路估计的传感器网络实时路由协议63-67

摘要：提出了一种适用于无线传感器网络的基于数据驱动链路估计的实时路由协议。此协议基于地理位置感知,依据前向路径距离矢量构造路由下一跳节点的候选集,同时协议引入数据驱动的思想,结合延时、投递率以及单跳距离构造速度矢量,并以速度矢量和剩余能量来选择下一跳节点,提供端到端的软实时数据传输。协议以实时性和能耗作为主要评价指标。利用ns2仿真平台实现了此路由协议,当数据速率为50数据报文/s时,此协议比AODV和DSR的延时减少50%以上,能耗降低30%,可以看出协议可以有效地提高实时性,降低网络能耗。

一种基于振幅比较的UWB信号解调方法68-70

摘要：无传统意义上的载波带来的低复杂度特性是脉冲无线电超宽带（ultra-wideband,UWB）通信的一大优势,既有较佳的接收性能又有简单的结构是UWB系统设计的目标。提出了一种基于振幅比较的UWB信号接收的解调方法,即在脉冲位置调制中的特定位置,分别对脉冲的正负半周积分获得振幅信息,并通过比较这些振幅解调出符号信息。该方法能够在接收性能和系统复杂性之间获得较好的平衡。结果表明,它以较小的复杂性代价换取了比平方律检测好5dB以上的误码性能;而与相关检测相比,误码性能约降低了2dB,但复杂度低于相关检测。

无线Mesh网中网络编码节点选取分析71-73

摘要：无线Mesh网可以使用网络编码技术显著提高多跳链路的传输性能。但网络编码是有代价的,如何选择编码节点以减少网络编码的代价是研究的重点。对无线Mesh网中的网络编码节点的选取进行了讨论,提出了一种基于超关键节点的网络编码节点选取算法。该算法是在Ford-Fulkerson标号算法找增广链的时候,统计路径上的每个节点的入度,并在节点上保存从不同输入链路获得的信息,从而确定哪些是超关键节点,这些超关键节点将是编码节点。仿真实验表明,在实现组播最大流的前提下,该算法能有效减少网络编码的节点数。

面向海洋场景的无线传感器网络体系结构模型研究74-77

摘要：研究了传统无线传感器网络体系结构的缺陷,分析了海洋场景的特点,总结了基于海洋场景的无线传感器网络的典型需求目标,归纳出海洋环境中无线传感器网络体系结构模型设计的若干原则。结合海洋环境自适应、网络自愈合、能量高效、动态优化等目标需求,提出了一种面向海洋场景的无线传感器网络体系结构模型WSNAOS,并对WSNAOS模型的设计理念、主要特色、各层和各模块功能进行了详细阐述。WSNAOS模型不仅具备了海洋环境自适应和能量高效等特征,还能为面向海洋场景的无线传感器网络各类协议的研究提供一个统一的问题描述和分析的理论框架。

对一个基于身份的密钥协商协议的分析与改进78-81

摘要：根据2007年王圣宝等人提出的一类基于身份的密钥协商协议的特点,对私钥泄漏模仿攻击的分类进行了扩充,之后具体分析了王等人的协议,发现该协议不能抵抗扩充的私钥泄漏模仿攻击。进一步分析了存在攻击的原因,并对协议进行了改进,最后对改进后的协议的安全性质进行了分析。

OFDM协作通信中基于子载波映射的自适应传输策略82-84

摘要：在放大转发的OFDM协作通信网络中,由于第一跳传输（源节点到中继节点）与第二跳传输（中继节点到目的节点）的信道存在独立性,因此合适的子载波映射策略可以有效地提高信道容量,但存在着低信噪比情况下性能恶化的问题。提出了一种基于子载波映射的自适应传输策略,它利用信道状态信息来调整系统的传输策略,从而使得端到端的系统容量最大化。仿真结果表明,经自适应传输模式调整后,系统的中断概率和误符号率下降,同时信道容量的性能也得到提升。

混合P2P网络中可证安全的信任数据安全传输协议85-88

摘要：P2P网络的开放、匿名特性使得系统极易遭受恶意用户的攻击,信任模型是减少此类威胁的有效方法。信任模型的有效性依赖于信任数据的可靠性,因此信任数据对于信任模型来说至关重要。无证书加密方案可以消除传统PKI系统的证书管理开销,同时可以消除基于身份加密系统中的密钥泄露问题。提出了一种基于无证书加密方案的安全协议,用于混合式P2P网络中信任数据的管理。加密系统的安全性基于双线性Diffie-Hellman问题,利用串空间证明了协议可以实现交互双发认证以及信任数据安全性。

一种音频信息的时域非均匀误码保护算法89-91

摘要：提出了一种基于循环不等保护码的音频可靠性传输方法。循环不等保护码通过一次编译码为音频信号的不同信息位提供两个误码保护等级f1,f2（f1〉f2）。译码时如果一个码字内的误比特数小于或等于f2,则采用循环码的一般译码算法译码;误比特数大于f2,则通过对f2子空间校正子的计算对高保护等级的信息位实现f1的误码保护。本方法可应用到音频编解码器的设计中。实验表明本方法能有效提高音频传输可靠性,一定噪声下语音信号的SNR值提高了2～5dB,并具有良好的听觉效果。

CCSDS发送端包复用处理系统性能分析92-94

摘要：针对CCSDS数据包随机到达和包长可变的特点,建立了CCSDS发送端包复用处理系统的性能模型及处理界限;在设定包到达服从泊松过程的基础上,分析了缓存和处理速度与包长的关系,得出了包复用处理系统的溢出门限;通过仿真验证了包到达率和包长对处理系统处理能力的影响及对缓存容量的需求,从而为CCSDS发送端数据处理系统的设计提供了理论依据。

基于逻辑口令锁的整盘加密新方案95-97

摘要：随着可调加密模式的引入,整盘加密相对于文件级加密提供了更优化的抗攻击能力,既能保持加密数据的机密性,还能实现对磁盘结构元数据的隐蔽。然而,现有的磁盘加密方式在拓宽机密数据覆盖的同时也加深了对磁盘主密钥的依赖。被单个密钥所加密的数据量提高后,就引出了密钥管理的难题：怎样使密钥的获取便利与如何减小计算和存储负荷。为解决这类问题,提出一个基于逻辑口令锁的整盘加密方案,并对其进行安全性和性能分析。分析发现,该方案具有比现有磁盘加密方式更高的安全性与效率。

基于SNMP的IPv6无线传感器网络信息管理平台的设计与实现98-101

摘要：无线传感器网络（Wireless sensor networks）是随机分布的传感器节点通过分布式协议自组织方式形成的网络,网络管理是保障无线传感器网络稳定、可靠、高效运行的重要条件。讨论研究了现有无线传感器网络管理技术,并结合无线传感器网络的特点和实际需求,在已有IPv6无线传感器网络底层协议及SNMP（简单网络管理协议）的基础上,设计和实现了一个切实可行的符合无线传感器网络特点的节点信息管理平台,以实现用户对无线传感器网络的远程有效管理。

P2P网络中基于信任的风险计算方法102-104

摘要：由于P2P网络的开放性和动态性,对等点信息交换不可避免地会给系统带来安全问题。提出了运用信任评价与传统的风险计算相结合的方法来评估对等点信息交换中的风险。风险度的计算来源于信任风险和后果风险。信任风险是对节点长期累积行为表现的评价,反映了信任和风险之间的关系;后果风险是对节点短期行为所导致后果的评价。仿真实验表明,运用基于信任的风险计算方法可以有效地评估对等点间信息交换的风险。

无线传感器网络拓扑控制的理论探讨105-109

摘要：拓扑控制是无线传感器网络中重要的节能技术,并且已经形成了功率控制和睡眠调度两个主流研究方向。针对当前研究工作中存在的问题,对拓扑控制进行了基础性的研究。全面地考虑了网络的通信能耗和空闲能耗,在理想情况下给出了以最小化能耗为目标的拓扑控制问题的一个明确定义;证明了这个问题是NP-难的,同时非形式化地讨论了更实际的拓扑控制问题的计算复杂性;并且在此基础上,进一步提出了关于如何设计能量高效的拓扑控制协议的3个必要性原则。希望本研究成果有助于探索更好的拓扑控制协议。

一种分析电子商务安全协议的新逻辑110-115

摘要：针对典型电子商务安全协议逻辑分析方法存在的问题,如安全属性分析存在局限性、缺乏形式化语义、对混合密码原语的处理能力不强等,提出了一种新的逻辑分析方法。新逻辑能够分析电子商务安全协议的认证性、密钥保密性、非否认性、可追究性、公平性及原子性。以匿名电子现金支付协议ISI作为分析实例,证明了新逻辑方法的有效性。分析找出了该协议的安全漏洞和缺陷：不满足商家的非否认性、密钥保密性、可追究性、公平性以及原子性,客户面临商家恶意欺骗的潜在威胁。