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当期目录

      
    学术论文
    CCN中基于节点状态模型的缓存污染攻击检测算法
    汤红波,郑林浩,葛国栋,袁泉
    2016, 37(9):  1-9.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2016172
    摘要 ( 343 )   HTML ( 1 )   PDF (825KB) ( 433 )  
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    针对内容中心网络中的缓存污染攻击问题,以污染内容数量、分布状态和攻击强度3个参数对缓存污染攻击进行定量描述和分析,建立了攻击下的节点缓存状态模型。通过分析节点关键参数的变化,提出了基于节点状态模型的攻击检测原则,并分别以单位时间缓存替换率和请求达到率为观测参数进行算法实例化设计。仿真结果与性能分析表明,所提检测算法在应对分散式攻击与集中式攻击时,可以取得良好的检测性能。

    基于滑动窗口的多核程序数据竞争硬件检测算法
    朱素霞,陈德运,季振洲,孙广路
    2016, 37(9):  10-19.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2016173
    摘要 ( 176 )   HTML ( 0 )   PDF (550KB) ( 286 )  
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    数据竞争是引起多核程序发生并发错误的主要原因。针对现有基于硬件的 happens-before 数据竞争检测方法硬件开销大的问题,提出了一种轻量级的内存竞争硬件检测算法,该算法利用滑动窗口技术动态检测程序执行过程中发生的距离较近、更易引发并发错误的数据竞争。考虑竞争距离的大小,将并发线程片段细分为加锁并发竞争域和包含线程近期执行序列的未加锁并发竞争域,用一对交替移动的可重写滑动窗口保存未加锁并发竞争域内的内存操作指令,用一个大小可变的可重写滑动窗口保存加锁并发竞争域内的内存操作指令,当来自远程的共享访问与窗口内的内存访问发生冲突时,检测到数据竞争。在硬件实现结构中,仅为每个处理器核添加3对较小尺寸的硬件签名寄存器来保存并发竞争域内的数据地址,无需更改原有的cache一致性协议,带来的带宽开销低,能够快速地检测多核程序并发执行过程中发生的动态数据竞争,为多核程序开发和生产运行阶段的并发错误诊断提供有效的指导信息。

    基于区间证据理论的多传感器数据融合水质判断方法
    周剑,马晨昊,刘林峰,孙力娟,肖甫
    2016, 37(9):  20-29.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2016174
    摘要 ( 157 )   HTML ( 4 )   PDF (1371KB) ( 239 )  
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    针对传感网测量水质数据过程中存在的必然不确定性和随机不确定性,提出了一种基于区间证据理论的多传感器数据融合水质判断方法。考虑传感器精度误差以及测量数据异常等问题,将每个传感器测量的水质数据用区间数表示,通过计算水质数据与每个水质等级特征值之间的距离,得到判断水质等级的区间证据。按照区间证据组合规则将多传感器的区间证据融合成综合区间证据,最后根据决策准则,由综合区间证据判断水质等级。实验表明,该方法能够从不确定水质数据中准确判断水质等级。

    基于DAA的轻量级多商家多重息票系统
    柳欣,徐秋亮,张波
    2016, 37(9):  30-45.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2016175
    摘要 ( 123 )   HTML ( 0 )   PDF (3628KB) ( 189 )  
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    基于Brickell等的DAA(direct anonymous attestation)方案提出一个支持多商家环境的多重息票系统。新系统将多重息票中的关键元素与抗篡改的TPM(trusted platform module)芯片进行绑定,从而能更有效地阻止用户的共享行为。新系统的构造过程使用了Chow等的服务器辅助签名验证技术、Yang等的自盲化证书技术以及Peng等的区间证明技术,使用户在息票发布和兑换协议中均无需执行低效的对运算。相对于多个同类系统,新系统同时满足多个较理想的性质,而且与ARM TrustZone平台上的移动支付框架兼容。此外,新系统在通信和运算耗费方面具有明显优势。

    位置大数据服务中基于差分隐私的数据发布技术
    张琳,刘彦,王汝传
    2016, 37(9):  46-54.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2016176
    摘要 ( 283 )   HTML ( 2 )   PDF (976KB) ( 770 )  
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    应对多组合复杂攻击及前景知识攻击,提出一种新的基于差分隐私保护机制的位置大数据发布模型,创新设计可用性评估反馈机制模块,引入时间变量动态地针对敏感属性以及身份识别等分析模型的服务质量,能在位置大数据与非位置大数据相结合、用户背景知识不确定等情况下保护用户的位置隐私。仿真实验基于多种空间索引技术验证了新发布模型能够在指定的私密性条件下,为位置查询服务发布具有更高准确率的匿名数据。

    基于SDN的电邮抵赖源头抑制方法
    韩志耕,冯霞,陈耿
    2016, 37(9):  55-67.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2016178
    摘要 ( 178 )   HTML ( 0 )   PDF (1178KB) ( 216 )  
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    受制于现有互联网体系可管控性的丧失,以签收电邮为代表的安全电邮技术仅能对电邮抵赖进行事后检测而无法实施源头抑制。基于SDN(software-defined networking)控制与数据相分离的思想,通过将定制的抵赖抑制单元旁路附加到传统电邮模型之上,提出一种不破坏现有电邮结构的电邮抵赖源头抑制方法。在给出抵赖抑制单元内嵌的电邮证据绑定协议、抵赖行为检测算法、签收信度评估模型和抑制策略形成算法后,对所提方法在4 种交叉场景中进行了有效性测试。实验结果表明,在与当前电邮系统兼容共生的前提下,所提方法能够对电邮抵赖实施有效的源头抑制。

    多尺度量子谐振子优化算法的并行性研究
    黄焱,王鹏,程琨,刘峰
    2016, 37(9):  68-74.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2016179
    摘要 ( 126 )   HTML ( 0 )   PDF (816KB) ( 250 )  
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    多尺度量子谐振子优化算法(MQHOA,multi-scale quantum harmonic oscillator algorithm)是一种利用量子谐振子波函数构造的新的智能算法,采样运算是MQHOA算法的基本运算单元和主要运算量,采样运算的独立性赋予MQHOA算法内在并行性。通过对MQHOA算法群体参数和采样参数进行实验,确定算法的并行粒度并提出多尺度量子谐振子并行算法(MQHOA-P,multi-scale quantum harmonic oscillator parallel algorithm)。在由10个计算节点构成的集群上对6种标准测试函数进行实验,通过改变计算节点数、函数维数和采样参数测试MQHOA-P算法的加速比,实验结果表明,MQHOA-P算法具有良好的加速比和扩展性,可以在大规模集群中部署、运行。

    均匀散射环境中物理层安全密钥容量分析
    王旭,金梁,刘璐,李明亮,黄开枝
    2016, 37(9):  75-81.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2016177
    摘要 ( 154 )   HTML ( 0 )   PDF (1074KB) ( 287 )  
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    物理层安全密钥容量受信道测量时差、终端移动和加性噪声等因素影响,在均匀散射环境中定量分析了上述因素对密钥容量的影响。在分析含噪窄带信道参数的时域统计特性的基础之上,推导了密钥容量时域闭式解,并且分别在均匀散射和非均匀散射环境中验证了推导结果的正确性和适用性。

    在线社交网络中Spam相册检测方案
    吕少卿,张玉清,刘东航,张光华
    2016, 37(9):  75-91.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2016180
    摘要 ( 139 )   HTML ( 0 )   PDF (981KB) ( 483 )  
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    提出一种针对Spam相册的检测方案。首先分析了Photo Spam的攻击特点以及与传统Spam的差异,在此基础上构造了12个提取及时且计算高效的特征。利用这些特征提出了有监督学习的检测模型,通过2 356个相册的训练形成Spam相册分类器,实验表明能够正确检测到测试集中100%的Spam相册和98.2%的正常相册。最后将训练后的模型应用到包含315 115个相册的真实数据集中,检测到89 163个Spam相册,正确率达到97.2%。

    融合遮挡感知的在线Boosting跟踪算法
    王亚文,陈鸿昶,李邵梅,高超
    2016, 37(9):  92-101.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2016181
    摘要 ( 147 )   HTML ( 0 )   PDF (4757KB) ( 294 )  
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    提出融合遮挡感知的在线Boosting跟踪算法,该算法对跟踪结果实时进行遮挡检测,根据检测结果自适应调整分类器更新策略。该方式能够有效维护分类器特征池的纯净,提高算法在遮挡环境下的顽健性。实验结果表明,与传统的在线Boosting跟踪算法相比,改进的算法能有效解决目标遮挡问题。

    基于效用的机会网络“物—物交换”激励机制
    姚建盛,马春光,袁琪
    2016, 37(9):  102-110.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2016182
    摘要 ( 145 )   HTML ( 3 )   PDF (920KB) ( 309 )  
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    针对机会网络环境下简单“物—物交换”(SBT,simple barter trade)激励机制因盲目缓存而降低网络性能的问题,设计一种基于效用的“物—物交换”(UBT,utility-based barter trade)激励机制。UBT通过预测未来相遇节点和相遇节点转发消息到目的节点的概率进行缓存决策从而提高了缓存效率和网络性能。仿真实验证明,和SBT相比,UBT在有效激励节点协作的同时能用更少的网络负载获得更高的投递率和更低的时延。

    主动式复杂事件处理方法的研究
    耿少峰,王永恒,李仁发,张佳
    2016, 37(9):  111-120.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2016183
    摘要 ( 122 )   HTML ( 3 )   PDF (795KB) ( 260 )  
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    在CPS的应用背景下,对传感器和控制设备产生的不确定性事件流进行分析和处理得出高层事件,然后在此基础上引入适应性动态贝叶斯网络和并行马尔可夫决策过程模型来支持主动式的复杂事件处理。针对大型CPS中马尔可夫决策过程存在的状态数量巨大的问题,引入状态划分和报酬分解的方法来进行并行优化。在模拟交通网络的环境中,实验结果显示所提方法能有效地处理事件流,并具有良好的可扩展性。

    同时同频全双工宽带射频自干扰抵消性能分析
    王俊,赵宏志,马万治,唐友喜,卿朝进
    2016, 37(9):  121-130.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2016184
    摘要 ( 150 )   HTML ( 0 )   PDF (1150KB) ( 410 )  
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    针对同时同频全双工场景中,宽带射频自干扰抵消方案缺乏性能分析这一问题,以多抽头射频域自干扰抵消结构为基础,以最小化剩余自干扰信号功率为准则,讨论了该结构中各抽头参数的最优解,进而分析了可实现的最佳自干扰抑制效果。数值与仿真结果表明,多抽头射频域自干扰抵消结构最佳的自干扰抑制性能与自干扰信号带宽、载波频率以及抽头时延与自干扰信道多径时延之差有关。信号带宽越大,或抽头时延与自干扰信道多径时延之差越大,干扰抑制性能越差;干扰抑制效果随载波频率的增加近似呈周期性振荡。

    不可靠链路下基于压缩感知的WSN数据收集算法
    张策,张霞,李鸥,梅关林,韩哲,张大龙,刘广怡
    2016, 37(9):  131-141.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2016185
    摘要 ( 149 )   HTML ( 1 )   PDF (1162KB) ( 276 )  
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    为了解决WSN中基于压缩感知(CS,compressive sensing)的数据收集方法会受不可靠链路影响的问题,首先通过实验对基于 CS 的数据收集算法中数据重构信噪比与链路误码率的关系进行了定量研究,根据 WSN 链路分组丢失特性将分组丢失问题分为轻负载和重负载2种情况。针对轻负载下的链路不可靠,建立随机分组丢失模型,并提出了基于邻居拓扑空间相关预测的CS数据收集算法,利用数据空间相关性减小错传的影响。针对重负载下的链路不可靠,建立节点伪失效模型,并提出了基于稀疏调度的CS数据收集算法,通过改变观测矩阵稀疏度,避免观测出错数据,弱化不可靠链路的影响。仿真分析表明,在不增加能耗的前提下有效提高了数据重构质量,降低了不可靠链路对CS数据收集的影响。

    综述
    面向物联网搜索的数据隐私保护研究综述
    王佳慧,刘川意,方滨兴
    2016, 37(9):  142-153.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2016186
    摘要 ( 311 )   HTML ( 0 )   PDF (780KB) ( 716 )  
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    随着物联网和云计算、大数据技术的飞速发展和广泛应用,迫切需要实时、快速、精准地搜索现实世界中物理实体等相关信息,使物联网搜索引擎应运而生。然而,由于物联网搜索引擎的开放性,使在互联网搜索领域就已经存在的数据隐私问题变得更加突出。阐述了物联网搜索隐私保护的研究背景和挑战,提出了面向物联网搜索的数据隐私保护框架及相关技术。综述了近年来提出的、适用于物联网搜索的数据隐私保护技术的研究背景、最新研究进展以及主要研究方向,最后,指出了一些重要研究方向,为未来研究工作指明方向。

    网络加密流量识别研究综述及展望
    潘吴斌,程光,郭晓军,黄顺翔
    2016, 37(9):  154-167.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2016187
    摘要 ( 483 )   HTML ( 5 )   PDF (996KB) ( 1873 )  
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    鉴于加密流量识别技术的重要性和已有相关研究工作,首先根据流量分析需求的层次介绍了加密流量识别的类型,如协议、应用和服务。其次,概述已有加密流量识别技术,并从多个角度进行分析对比。最后,归纳现有加密流量识别研究存在的不足及影响当前加密流量识别的因素,如隧道技术、流量伪装技术、新型协议HTTP/2.0和QUIC等,并对加密流量识别趋势及未来研究方向进行展望。

    学术通信
    混合信道下LDPC码稳定条件分析及度序列优化
    孙康宁,马林华,茹乐,范文同,胡星,黄绍城
    2016, 37(9):  168-174.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2016188
    摘要 ( 171 )   HTML ( 0 )   PDF (791KB) ( 229 )  
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    在高斯噪声和随机删除同时存在的背景下,提出LDPC码度序列的稳定收敛条件,理论证明了高斯信道下阈值较高的度序列不适用于混合信道,并仿真验证了该结论。将随机粒子群算法和模拟退火算法相结合,不同删除概率下寻找到了一些高阈值混合信道的度序列,删除概率为40%时,度序列信噪比阈值最大可提高1.615 9 dB,适用于光记录、伴随窄带阻塞干扰的跳频通信等混合信道环境。

    DiffPRFs:一种面向随机森林的差分隐私保护算法
    穆海蓉,丁丽萍,宋宇宁,卢国庆
    2016, 37(9):  175-182.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2016169
    摘要 ( 239 )   HTML ( 0 )   PDF (909KB) ( 432 )  
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    提出一种基于随机森林的差分隐私保护算法DiffPRFs,在每一棵决策树的构建过程中采用指数机制选择分裂点和分裂属性,并根据拉普拉斯机制添加噪声。在整个算法过程中满足差分隐私保护需求,相对于已有算法,该方法无需对数据进行离散化预处理,消除了多维度大数据离散化预处理对于分类系统性能的消耗,便捷地实现分类并保持了较高的分类准确度。实验结果验证了本算法的有效性以及相较于其他分类算法的优势。

    基于可信度和邻居协作的传感器故障检测算法
    蔺艳斐,邵苏杰,钟成,郭少勇,邱雪松
    2016, 37(9):  183-190.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2016170
    摘要 ( 140 )   HTML ( 0 )   PDF (853KB) ( 391 )  
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    通过可疑节点与邻居节点的历史数据比较,判断节点是否故障是传感器故障检测的有效方法之一。该方法的关键点在于可疑节点的判断问题以及故障诊断消息发送时机的决策问题。为此,提出一种基于可信度和邻居协作的传感器故障检测算法。首先建立可信度模型进行节点可疑状态判定;随后基于邻居协作的思想向邻居节点发送故障诊断请求,通过等概率时间窗口决定该可疑节点诊断请求的发送时机;最后依据邻居节点的诊断回复进行故障情况的分类以及状态判断。通过仿真验证,该算法能够在降低故障诊断次数和数据拥塞率的前提下,提高故障检出率。

版权信息
主管单位:中国科学技术协会
主办单位:中国通信学会
主  编:张 平
副主编:陆建华 马建峰 杨 震
     杨晨阳 彭长根
编辑部主任:易东山
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国际标准刊号:ISSN 1000-436X
国内统一刊号:CN 11-2102/TN
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