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算网融合下的多层次计算资源系统
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作者 徐家豪 余辰 +1 位作者 李健 金海 《计算机研究与发展》 北大核心 2025年第7期1754-1770,共17页
算力网络旨在将泛在算力与网络进行深度融合,以期通过网络将计算、存储等多维基础资源在云、边、端之间进行有效调配,让用户可以像使用水电资源一样透明地使用算力资源,按需索取,随取随用.然而对于云边端异构的计算资源、动态的网络负... 算力网络旨在将泛在算力与网络进行深度融合,以期通过网络将计算、存储等多维基础资源在云、边、端之间进行有效调配,让用户可以像使用水电资源一样透明地使用算力资源,按需索取,随取随用.然而对于云边端异构的计算资源、动态的网络负载和多样化的用户需求,如何有效地进行资源的调度和路由成为了算力网络面临的核心挑战之一.为解决上述挑战,设计了一套多层次的计算资源系统(computing resource system,CRS).不同于现有的资源调配,CRS是一套建立在应用层之上并且兼顾考虑算网感知和算力路由的完整的算力网络技术方案.CRS由算网资源感知策略和算力资源路由协议组成.算网资源感知策略定义了辖区系统内部的域内感知规则和不同辖区之间的域间感知规则,并基于此提出了一种基于贪心的资源路由算法(greedy-based resource routing algorithm,GBRA),为每个任务动态生成感知搜索树.算力资源路由协议通过CRS请求报文、授权通告报文、通告确认报文和CRS响应报文来完成资源的申请与调配工作.通过大量的数据仿真实验证明,与其他算法相比,CRS可以在任务容忍的最大响应时延内,完成对更多任务的资源分配工作.此外,对于辖区系统内部计算节点之间可以实现较优的负载均衡. 展开更多
关键词 算力网络 计算资源系统 算网资源感知策略 算力资源路由协议 辖区系统
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基于代数关系的轻量级密码DEFAULT统计故障分析
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作者 李玮 秦梦洋 +2 位作者 谷大武 连晟 温云华 《软件学报》 北大核心 2025年第5期2270-2287,共18页
DEFAULT是于2021年亚洲密码学年会中提出的一种新型轻量级密码算法,适用于保护物联网中的微型芯片、微控制器和传感器等设备的信息安全.基于唯密文的基本假设,针对DEFAULT密码提出了一种基于代数关系的统计故障分析方法.该方法使用随机... DEFAULT是于2021年亚洲密码学年会中提出的一种新型轻量级密码算法,适用于保护物联网中的微型芯片、微控制器和传感器等设备的信息安全.基于唯密文的基本假设,针对DEFAULT密码提出了一种基于代数关系的统计故障分析方法.该方法使用随机半字节故障模型,通过对代数关系的构造分析并结合故障注入前后中间状态的统计分布变化来破译密码.此外,采用AD检验-平方欧氏距离(AD-SEI)、AD检验-极大似然估计(ADMLE)和AD检验-汉明重量(AD-HW)等新型区分器,最少仅需1344个故障即可以99%及以上的成功率破解该算法的128比特原始密钥.理论分析和实验结果表明,DEFAULT密码不能抵抗基于代数关系的统计故障分析的攻击.该研究为其他轻量级分组密码算法的安全性分析提供了有价值的参考. 展开更多
关键词 DEFAULT 轻量级密码系统 密码分析 统计故障分析 代数关系
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一种高效有向无线充电器的布置算法 被引量:14
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作者 戴海鹏 陈贵海 +3 位作者 徐力杰 刘云淮 吴小兵 何田 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期1711-1729,共19页
传统的传感器节点通常采用电池供电,有限的电池能量限制了传感器网络整体的寿命.无线能量传输技术可将能量以无线方式从充电器发送至传感器,从而可以彻底解决这一问题.无线可充电传感网中的一个重要问题是无线充电器的布置问题,即,如何... 传统的传感器节点通常采用电池供电,有限的电池能量限制了传感器网络整体的寿命.无线能量传输技术可将能量以无线方式从充电器发送至传感器,从而可以彻底解决这一问题.无线可充电传感网中的一个重要问题是无线充电器的布置问题,即,如何有效地布置充电器,使得传感器网络的整体充电效用最大化.已有的工作主要考虑的是全向充电器的布置问题,且充电器可布置的位置受限,如只能布置在三角形顶点或网格中的格点处,因此具有相当的局限性.首次考虑了有向充电器的一般布置问题,即,充电器充电区域为扇形,并且充电器可布置在区域内任何位置处,其朝向可任意调节.另外,首次基于实测数据建立了有向充电器的充电模型,并提出一系列创新方法将问题进行转化,设计了一种近似比为(1-1/e)/(1+ε)的高效算法——CDG(charger deployment-greedy)算法来解决这一问题.仿真实验结果说明了CDG算法的有效性.与其他提出的两种随机算法相比,CDG算法的性能分别提升了将近300%和100%. 展开更多
关键词 有向无线充电器 有向充电 布置 子模性 近似算法
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密文策略的属性基并行密钥隔离加密 被引量:8
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作者 陈剑洪 陈克非 +4 位作者 龙宇 万中美 于坤 孙成富 陈礼青 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第10期2795-2804,共10页
对于公钥密码体制来说,私钥泄漏是一种十分严重的威胁.传统密码系统可以通过撤销公钥来应对私钥泄漏,但在属性基密码系统里,公钥由属性集合表示,对这些属性集合的撤销不太可行.目前,密钥隔离机制是减轻密钥泄漏所带来危害的一种有效方法... 对于公钥密码体制来说,私钥泄漏是一种十分严重的威胁.传统密码系统可以通过撤销公钥来应对私钥泄漏,但在属性基密码系统里,公钥由属性集合表示,对这些属性集合的撤销不太可行.目前,密钥隔离机制是减轻密钥泄漏所带来危害的一种有效方法.为了处理属性基密码系统中的密钥泄露问题,将并行密钥隔离机制引入到密文策略的属性基加密中,提出了密文策略的属性基并行密钥隔离加密(ciphertext policy attribute-based parallel keyinsulated encryption,简称CPABPKIE)的概念.在给出CPABPKIE的形式化定义和安全模型的基础上,构建了一个不需要随机预言机模型的选择ID安全的CPABPKIE方案.所提方案允许较频繁的临时私钥更新,同时可以使协助器密钥泄漏的几率保持较低,因此增强了系统防御密钥泄漏的能力. 展开更多
关键词 密文策略 属性基 加密 并行密钥隔离
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LBlock轻量级密码算法的唯密文故障分析 被引量:7
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作者 李玮 吴益鑫 +5 位作者 谷大武 曹珊 廖林峰 孙莉 刘亚 刘志强 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2018年第10期2174-2184,共11页
LBlock算法是在2011年ANCS会议上提出来的一种轻量级分组密码算法.它是一种具有Feistel结构的典型密码,并且广泛应用于物联网安全中.提出了针对Feistel结构的LBlock密码算法的新型唯密文故障分析方法,通过在算法的倒数第4轮导入故障,分... LBlock算法是在2011年ANCS会议上提出来的一种轻量级分组密码算法.它是一种具有Feistel结构的典型密码,并且广泛应用于物联网安全中.提出了针对Feistel结构的LBlock密码算法的新型唯密文故障分析方法,通过在算法的倒数第4轮导入故障,分别使用6种区分器对算法进行分析.在原有的SEI区分器、GF区分器、GF-SEI双重区分器、MLE区分器基础上,提出了GF-MLE双重区分器和MLE-SEI双重区分器作为新型区分器.仿真实验结果表明:可以在较短的时间内使用较少的故障数且以99%的成功概率恢复出主密钥并破译算法,其中提出的2种新型区分器比原有区分器所需故障数更少、效率更高.由此说明唯密文故障攻击对LBlock算法的安全性构成了巨大的威胁. 展开更多
关键词 轻量级密码 LBlock 唯密文故障攻击 物联网 密码分析
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物联网中MIBS轻量级密码的唯密文故障分析 被引量:7
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作者 李玮 曹珊 +4 位作者 谷大武 李嘉耀 汪梦林 蔡天培 石秀金 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期2216-2228,共13页
MIBS密码是在2009年的密码学和网络安全(CANS)会议上提出的一种轻量级算法,它具有较高的软硬件实现效率,并且能够抵抗差分分析、线性分析等传统密码分析方法,适合运行在资源受限,并有一定安全要求的物联网环境中.提出了一种针对MIBS密... MIBS密码是在2009年的密码学和网络安全(CANS)会议上提出的一种轻量级算法,它具有较高的软硬件实现效率,并且能够抵抗差分分析、线性分析等传统密码分析方法,适合运行在资源受限,并有一定安全要求的物联网环境中.提出了一种针对MIBS密码的新型唯密文故障攻击,即利用新型双重“与”故障模型、新型Parzen-HW和Parzen-HW-MLE区分器对中间状态进行分析,进而破译MIBS密码.实验表明:该方法最少使用72个故障注入即可破译出主密钥,并且成功率不小于99%.该方法可以进一步降低故障注入数和时间,有效地提高了攻击效率.研究表明:唯密文故障攻击对MIBS密码算法的安全性造成极大的威胁,为其他轻量级密码的安全性分析提供了重要参考. 展开更多
关键词 轻量级密码 MIBS 唯密文故障攻击 物联网 区分器
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区块链即服务:下一个云服务前沿 被引量:27
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作者 朱昱锦 姚建国 管海兵 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期1-19,共19页
区块链的本质是分布式账本.它作为比特币的底层技术日益被熟知,具有去中心化、开放性、自治性、信息不可篡改、匿名性的特点.区块链即服务(blockchain as a service)则是把区块链当作基础设施,并在其上搭建各种满足普通用户需求的应用,... 区块链的本质是分布式账本.它作为比特币的底层技术日益被熟知,具有去中心化、开放性、自治性、信息不可篡改、匿名性的特点.区块链即服务(blockchain as a service)则是把区块链当作基础设施,并在其上搭建各种满足普通用户需求的应用,向用户提供服务.区块链即服务已成为云计算领域的研究重点.研究了区块链即服务最新的技术发展状况,结合行业研究和企业实践探索,对区块链即服务的架构以及各模块功能进行了概要设计说明,为区块链即服务的发展提供了通用架构模型.另外,分析了结合区块链即服务的云计算相关技术特点,并给出了可能的攻击模型.最后,结合行业区块链即服务的应用,对区块链即服务的技术前景进行了展望. 展开更多
关键词 区块链 区块链即服务 云服务
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基于区块链辅助的半中心化联邦学习框架 被引量:1
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作者 施宏建 马汝辉 +1 位作者 张卫山 管海兵 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期2567-2582,共16页
随着网络技术的发展,如何构建可信任的新一代信息管理系统成为了必要需求,区块链技术提供了去中心化、透明、不可篡改的可信分布式底座.随着人工智能技术的发展,网络数据计算领域出现了数据孤岛问题,各开发者之间的不信任导致难以联合... 随着网络技术的发展,如何构建可信任的新一代信息管理系统成为了必要需求,区块链技术提供了去中心化、透明、不可篡改的可信分布式底座.随着人工智能技术的发展,网络数据计算领域出现了数据孤岛问题,各开发者之间的不信任导致难以联合利用各方数据进行协同训练,联邦学习虽然提供了数据隐私性保障,但是服务器端安全性仍存在隐患.传统方法通过将联邦学习框架中的服务器端替换为区块链系统以提供不可篡改的全局模型数据库,但是这种方式并未利用物联网场景中所有可用网络连接,并缺少了针对联邦学习任务的区块结构设计.提出了基于区块链辅助的半中心化联邦学习框架,从物联网场景需求出发,构建了半中心化的物联网场景,利用了所有可信的网络连接以支撑联邦学习任务,同时通过区块链技术为不可信、距离远的客户端之间构建了不可篡改的模型库,相比传统区块链联邦学习框架有更小的通信开销和更好的普适性.所提框架包含两大设计,半中心化的联邦学习框架通过客户端之间的可信连接减少聚合所带来的通信开销,并通过区块链存储客户端模型以便于距离较远或者相互不可信的客户端进行聚合;设计了针对联邦学习任务的区块链区块,使区块链能够支持底层联邦学习训练的需求.实验证明所提框架在多个数据集上相比传统联邦学习算法有至少8%的准确率提升,并大幅度减少了客户端之间相互等待带来的通信开销,为实际场景下的区块链联邦学习系统部署提供了指导. 展开更多
关键词 物联网 区块链系统 联邦学习 半中心化架构 模型聚合
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