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当期目录

    2012年 第47卷 第9期 刊出日期:2012-09-20
      
    电子技术与信息
    基于SHA-1模块的可信嵌入式系统安全启动方法
    罗钧1,蒋敬旗2,闵志盛1,李成清2
    2012, 47(9):  1-6. 
    摘要 ( 574 )   PDF (2448KB) ( 1231 )   收藏
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     在可信嵌入式系统中,嵌入式设备启动过程的安全是运行状态安全的基础,因此提出了一种可信嵌入式系统安全启动方法。针对可信嵌入式系统中的嵌入式设备原有硬件结构不改变的情况,在嵌入式设备上电后进行交互验证,然后再利用SHA-1模块对启动过程中的程序代码进行完整性度量。实验结果表明,设计的SHA-1模块功能可靠,能够应用在可信嵌入式系统中实现完整性度量,从而结合系统上电交互验证过程实现嵌入式设备的安全启动。该方法能够保持现有嵌入式设备的原有硬件结构不变,具有普遍的适应性。

    无完全可信PKG身份签名的分层CES方案
    景旭1,2,3, 何东健1*
    2012, 47(9):  7-14. 
    摘要 ( 611 )   PDF (1173KB) ( 1047 )   收藏
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     针对管理型SaaS应用整体签批分层处理业务中隐私保护的需求,提出了一种无完全可信私钥生成中心 (private key generator, PKG)身份签名的分层内容摘录签名(content extraction signature,CES)方案。采用分层摘录策略控制分片和签名摘录,基于身份签名克服了公钥基础设施证书管理复杂的问题,由租户和服务提供商的PKG独立生成用户私钥分量,在一定程度上克服了无完全可信PKG问题。分析表明,该方案具有用户私钥的私密性、CES的隐私性和不可伪造性,可推广应用于在线办公、在线图书销售等方面。

    强指定验证者的无证书变色龙数字签名方案
    侯红霞,何业锋
    2012, 47(9):  15-18. 
    摘要 ( 519 )   PDF (764KB) ( 1292 )   收藏
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    基于无证书密码体制,构造了一个无证书变色龙哈希函数,解决了基于身份的变色龙哈希存在的密钥托管问题,使除了指定验证者之外的其他任何人都无法计算出变色龙哈希碰撞。在此基础上,进一步实现了无证书变色龙签名。在签名验证过程中,保证只有签名者指定的验证者才能验证签名的有效性。新方案简单高效,在随机预言模型下是安全的。

    改进的具有PFS特性的口令认证密钥协商方案
    汪定1,2,薛锋1,王立萍1,马春光2
    2012, 47(9):  19-25. 
    摘要 ( 471 )   PDF (805KB) ( 1198 )   收藏
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    讨论了具有完备前向安全性(perfect forward secrecy, PFS)的基于智能卡的远程用户口令认证密钥协商方案,指出该方案无法实现所声称的在非抗窜扰智能卡假设下抗离线口令猜测攻击,对密钥泄露仿冒攻击是脆弱的,并且存在时钟同步问题,不适于分布式网络应用。给出了一个改进方案,用随机数代替时间戳来实现消息的新鲜性,对其进行了安全性和效率分析。分析结果表明,改进方案弥补了原方案的安全缺陷,保持了较高的效率,适于分布式网络应用环境。

    操作系统可信机制功能模型研究
    郜伟1,高红霞2,何静1
    2012, 47(9):  26-31. 
    摘要 ( 473 )   PDF (3205KB) ( 1342 )   收藏
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     提出了一种操作系统可信机制功能模型建立方法,基于XML设计了存储结构,并用于可信机制层次功能模型的存储和转换;设计了IDA反汇编工具的相关插件,实现了从二进制代码中自动抽取和保存函数依赖关系、函数CFG图和层次功能模型的功能。

    基于DMRC算法的网格副本创建可靠性研究及仿真
    单涛1,刘志杰1,2*,胡家磊1,谭海波1
    2012, 47(9):  32-37. 
    摘要 ( 439 )   PDF (2076KB) ( 1161 )   收藏
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    基于网格副本创建的可靠性,介绍了网格模拟器OptorSim自带的几种副本优化算法,提出了DMRC副本优化算法,并详细阐述了该算法的思想。通过对DMRC算法和现有副本优化算法在时间和空间两方面进行仿真分析,得出了DMRC算法在网格环境下某些性能优于OptorSim自带的一些算法的结论。

    无线Mesh网络中基于人工免疫的容错拓扑控制
    陈晶1, 刘亚斌2, 刘建东2, 赵黎1, 林青云1, 杜瑞颖1
    2012, 47(9):  38-44. 
    摘要 ( 589 )   PDF (1647KB) ( 1168 )   收藏
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    免疫克隆选择算法主要是用来解决抗原初次入侵时,免疫系统产生抗体,做出免疫反应,但是现有方案往往没有给出当相同的抗原或相似的抗原再次入侵的解决方案。针对无线Mesh网络中各种故障频繁发生的情况,提出的算法能利用抗原的相似性来解决拓扑控制中近似的错误容忍问题。利用改进后的克隆免疫算法,在对无线Mesh网络进行拓扑控制时,求解网络的较优功率分配,使整个网络既满足Mesh客户端节点到Mesh路由器节点的k连通,而且整个网络的性能也能达到较优。通过对实验结果的分析发现,在保证网络容错的前提下,网络各方面的性能达到较优。

    交换立方网络在PMC模型下的条件诊断度
    杨小雪1, 林丽美1, 周书明1,2
    2012, 47(9):  45-50. 
    摘要 ( 473 )   PDF (798KB) ( 1177 )   收藏
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     条件诊断度作为一个新的度量指标能更好地评估互连网络的诊断度。通过对以交换立方EH(s,t)(t≥s≥3)为模型的多处理机系统的容错性分析, 证明了其在PMC诊断模型下的条件诊断度为4s-3, 其大小几乎为其传统诊断度的4倍。此外,还确定了对偶立方体网络DCn的条件诊断度为4n-3。

    基于随机微粒群算法的分布式节点定位方法
    崔焕庆1,2,王英龙1*,吕家亮1,2,魏诺1
    2012, 47(9):  51-55. 
    摘要 ( 559 )   PDF (1580KB) ( 1083 )   收藏
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    提出了基于随机微粒群优化算法的定位方法。设定网络中存在部分锚节点,且相邻节点之间可以获取距离信息,待定位节点在获取足够的相邻锚节点或已定位节点的距离、位置信息后,使用随机微粒群优化算法实现定位。仿真表明,该方法比多边测量法和基于标准微粒群优化算法的定位方法具有更高的性能。

    基于矩阵环的快速公钥密码算法
    巨春飞1,仇晓涛2,王保仓2,3
    2012, 47(9):  56-59. 
    摘要 ( 501 )   PDF (814KB) ( 1094 )   收藏
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    针对资源受限的计算环境,提出了一个快速公钥密码算法。该密码算法通过使用一个特殊的矩阵分解问题从而避免了在加解密过程中使用计算量较大的模指数运算,因而具有更高的计算效率。分析指出:密码的安全性与整数分解问题有关,但是并不等价于整数分解问题。该密码算法由于使用了特殊的矩阵分解问题,能够抵抗各类私钥恢复攻击和格攻击,因此是一个快速高效的公钥密码。

    一种WSN中能量有效的分布式检测和功率分配算法
    郭晓东1,杜鹏1,张雪芬2
    2012, 47(9):  60-64. 
    摘要 ( 458 )   PDF (1482KB) ( 1103 )   收藏
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     针对并行估计结构的无线传感器网络,讨论了无线传感器网络中的分布式估计问题,提出了一种能量有效的分布式估计算法,并对相应的功率分配问题进行了阐述。系统对于同一观测目标采用多发送单接收模式,由汇聚中心依据观测区域内的所有传感器节点发送的信息对观测对象做出估计,该算法基于LMMSE准则,考虑总能量受限和各支路信道状态信息两方面的因素,在满足一定系统性能要求的前提下,选定部分节点作为活动节点传输数据,并参与相应的功率分配,关闭未被选中的节点电源,从而实现有效的节能,进而延长无线传感器网络的生命周期。实验结果表明,该分布式估计的功率分配算法下的系统性能以及估计值的均方误差性能明显优于基于平均功率分配算法。

    无滥用的三方合同签署协议
    李娟英,陈晓峰
    2012, 47(9):  65-70. 
    摘要 ( 425 )   PDF (964KB) ( 1455 )   收藏
    相关文章 | 多维度评价

    针对目前三方合同签署协议中安全性与效率性的问题,利用可验证加密的变色龙签名(verifiable encryption of chameleon signatures,VECS)技术,设计了一个高效的无滥用的三方合同签署协议。理论分析结果表明,该协议同时满足完整性、公平性、无滥用性、可追究性、第三方 (TTP) 的不可见性和TTP合同保密性。而且与以前的三方合同签署协议相比,所设计的协议减少了合同签署方之间交互的轮数及发送消息的数量,因此效率更高。

    管理学
    宏观经济区划比较研究:双聚类算法的应用
    赵晶,马勤,崔玉泉
    2012, 47(9):  71-77. 
    摘要 ( 489 )   PDF (777KB) ( 1217 )   收藏
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    基于中国宏观经济统计数据,首次将双聚类方法应用到经济区划领域,对中国各省份经济区域划分方案以及各省份经济增长模式等问题做了研究和预测,并将结果与传统的层次聚类方法的结果做了比较。研究结果表明,层次聚类算法对于全国经济区划的整体分析结果相对直观并且应用方便,双聚类算法的结果在挖掘各省在某些属性集合下的共性具有其独特的优势。

    基于独立子系统的模糊DEA模型研究
    李伟,许文锋,李宏余
    2012, 47(9):  78-83. 
    摘要 ( 403 )   PDF (845KB) ( 1030 )   收藏
    相关文章 | 多维度评价

     结合模糊数据包络分析(data envelopment analysis,DEA)提出了基于独立子系统的模糊DEA模型。研究结果发现提升子系统效率能够达到改善整体系统效率的效果。以5所高校系统效率评估为例,进一步阐述了整体系统与子系统之间的效率关系,诠释了所提模型的可行性及实用性。

    数学
    较少短圈的平面图的全色数
    薛玲1, 吴建良2*
    2012, 47(9):  84-87. 
    摘要 ( 502 )   PDF (769KB) ( 1204 )   收藏
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     图G的k-全染色是用k种颜色对图G的V(G)∪E(G)中的元素进行着色, 使得相邻或者相关联的两个元素染不同的颜色, 图G的全色数是使G存在k-全染色的最小整数k. 对最大度为Δ的平面图, 如果(1),Δ(G)≥5且任何点至多关联一个长度至多为5的圈, 或者(2),Δ≥4, 不含3-圈并且任何点至多关联一个长度至多为6的圈, 则它的全色数为Δ(G)+1。

    双环网的同构类
    江小平
    2012, 47(9):  88-91. 
    摘要 ( 406 )   PDF (817KB) ( 1141 )   收藏
    相关文章 | 多维度评价

    同构图具有相同的拓扑性质。针对双环网的结构特点,根据步长a,b与结点总数n的不同关系,给出相应的同构映射。得到双环网的几大连接类型,并讨论了其中两同构类的总数。

    基于相对优势度的区间直觉模糊多属性决策方法
    王中兴,唐芝兰,牛利利
    2012, 47(9):  92-97. 
    摘要 ( 469 )   PDF (794KB) ( 893 )   收藏
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    基于区间数的相对优势度,提出了区间直觉模糊数的相对优势度概念。通过构建区间直觉模糊数比较的相对优势度矩阵,结合基于互补判断矩阵的排序公式,给出了一种区间直觉模糊数的排序方法,并将此排序方法应用到属性权重未知的区间直觉模糊多属性决策当中。通过算例分析说明了该方法的有效性和可行性。

    一类具有比例和常数脉冲收获的周期竞争系统周期解的存在性
    卢拉拉,窦家维
    2012, 47(9):  98-104. 
    摘要 ( 467 )   PDF (1297KB) ( 1614 )   收藏
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     研究了一类周期环境中既有比例收获又有常量收获的一维脉冲系统正周期解存在的条件以及解的一些基本性质;以此为基础构造一个迭代格式,利用单调迭代方法证明了二维LotkaVolterra竞争系统正周期解的存在定理,得到了保证系统正周期解存在的一组容易验证的充分条件。该方法是构造性的,以利于用数值方法求其周期解。给出一个实例并用数值模拟方法解释说明了所获得的主要结论。

    混合分数布朗运动下一类欧式回望期权定价
    杨朝强
    2012, 47(9):  105-109. 
    摘要 ( 700 )   PDF (782KB) ( 1013 )   收藏
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     利用Itó公式获得了混合分数布朗运动环境下的价格模型,并确定了回望期权价格所满足的随机微分方程,深入研究了欧式浮动履约价的定价模型,证明了欧式浮动履约价的看涨回望期权和看跌回望期权定价公式。

    带有股利分配的可分离债券的定价
    苗杰
    2012, 47(9):  110-115. 
    摘要 ( 452 )   PDF (793KB) ( 1190 )   收藏
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     假设股票价格服从对数正态分布,股票有红利支付,且无风险利率、股票的收益率、波动率、红利率均为时间的确定性连续函数, 从定量的角度分析了带有股利分配的可分离债券的价值构成,并用鞅方法得到了可分离债券的定价公式。

    寿命服从伽马分布的退化系统的最优订货更换策略
    成国庆1,李玲1,唐应辉2,柳炳祥1
    2012, 47(9):  116-120. 
    摘要 ( 433 )   PDF (998KB) ( 887 )   收藏
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     在可修退化系统中引入提前订货机制,将系统订货时刻M作为决策变量,与系统更换时刻N形成二维联合策略(N,M)。在假设系统寿命服从伽马分布、补货提前期服从指数分布的条件下,利用更新过程理论求得系统平均费用率表达式,进而研究了最优的二维联合策略以使系统的平均费用率最小。通过算例给出最优策略的数值解,并对相关参数作了敏感度分析。

    空间分数阶Edwards-Wilkinson方程的数值研究
    马靖杰
    2012, 47(9):  121-126. 
    摘要 ( 472 )   PDF (1781KB) ( 1392 )   收藏
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    为了探讨空间分数阶随机生长模型的动力学标度行为,利用Grümwald-Letnikov分数阶导数定义方法求解空间分数阶Edwards-Wilkinson (SFEW)方程在1+1维情况下的数值解,得到了在不同分数阶导数值时的生长指数、粗糙度指数、动力学指数和局域粗糙度指数,这些结果与标度分析得到的结果是一致的。研究结果表明SFEW模型没有出现奇异动力学行为,仍然遵守Family-Vicsek正常标度规律。同时结果也显示,非局域相互作用对SFEW方程的动力学标度行为有着显著的影响。