基于多维异构特征与反馈感知调度的SDN内生安全控制平面

为弥补现有研究在软件定义网络(Software-Defined Networking,SDN)控制平面未知漏洞防御方面的空白,本文提出了一种基于多维异构特征与反馈感知调度的内生安全控制平面的设计方案.该方案以"冗余、异构和动态"为切入点,通过组合执行体冗余集构建策略、多维异构元素着色策略和动态反馈感知调度策略,有效增加SDN控制平面对攻击者所呈现的执行体时空不确定性(逆转攻防不对称性).相关仿真结果表明该方案可以收敛全局执行体数目、增加执行体之间的多维异构度并降低系统全局失效率.     

基于多维异构特征与反馈感知调度的SDN内生安全控制平面

为弥补现有研究在软件定义网络(Software-Defined Networking,SDN)控制平面未知漏洞防御方面的空白,本文提出了一种基于多维异构特征与反馈感知调度的内生安全控制平面的设计方案.该方案以"冗余、异构和动态"为切入点,通过组合执行体冗余集构建策略、多维异构元素着色策略和动态反馈感知调度策略,有效增加SDN控制平面对攻击者所呈现的执行体时空不确定性(逆转攻防不对称性).相关仿真结果表明该方案可以收敛全局执行体数目、增加执行体之间的多维异构度并降低系统全局失效率.     

一种基于概率分析的DHR模型安全性分析方法

动态异构冗余(Dynamic Heterogeneous Redundancy,DHR)模型的安全性分析是拟态防御的核心问题之一.本文针对DHR模型安全性量化分析问题提出了执行体-漏洞矩阵和服务体-漏洞矩阵模型,实现了DHR系统的形式化描述.提出了攻击序列法和服务体法的两种计算方法,从系统攻击成功率和被控制率对DHR系统进行安全性分析,推导出非合谋(合谋)盲攻击和非合谋(合谋)最优攻击4种场景下安全性指标的计算公式.通过仿真实验分析了DHR模型各因素对系统安全性的影响,给出了增强DHR系统安全性的具体建议.所提方法能用于DHR系统的安全性量化分析和比较,为DHR系统构建提供量化决策支撑.     

新型主动防御框架的资源对抗模型分析

本文提出了一种基于拟态理论的主动防御的新型框架.通过引入常微分动态系统来表述新型主动防御框架的动态化和结构化特点.通过常微分方程,将部分现实中的复杂网络攻防问题转化为简单的、准确定义的资源对抗模型.由此,可以对通过异构冗余和自修复性构建的主动防御系统的关键构造获得一种对抗模型分析.本框架可帮助实现对当前网络主动防御系统的有效性评估并通过选取有效的防御策略来加强系统安全性.     

内生安全增益评估指标度量模型研究

基于拟态防御技术的信息通信技术产品通过引入动态异构冗余,实现对未知漏洞、后门、病毒或木马等威胁的非特异性免疫。为有效评估拟态防御产品的内生安全增益,基于现有拟态防御产品的共性特点,通过研究影响拟态防御产品安全增益的关键要素和属性,提出评估拟态防御产品内生安全增益的评估指标度量模型,为拟态产品开展内生安全增益评估提供参考。     

基于层次时间自动机的动态行为取证建模方法

提出一种新的动态行为取证层次化模型.首先介绍层次时间自动机的概念,接着详细阐述动态行为的层次时间自动机形式化模型及其组合模型,然后分析组合模型中可能存在的非法行为.     

拟态SDON传输系统中冗余异构多核架构的实现

现有增强光传输网络安全性的方法多是基于网络层面的,无法保障光传输设备的安全性.提出在光传输设备的管理控制系统中引入拟态防御技术,设计了设备的冗余异构多核架构.基于系统相似度构建攻击概率模型,并进行仿真验证.结果 表明:所提方法明显降低了系统被攻击成功的概率,大大提高了拟态软件定义光网络传输系统的安全性能.     

基于拟态防御架构的服务功能链执行体动态调度方法

面对静态、滞后的传统防御技术无法有效应对新型网络攻击的问题,根据拟态安全防御理论,提出了一种建立在数据转发层面的拟态服务功能链(mimic service function chain,MSFC)防御架构,基于该架构进一步提出了一种基于判决反馈的执行体动态调度方法。该方法以判决器反馈的异常执行体信息、执行体的异构度以及系统的实际负载量作为调度影响因素,使调度方法可以根据网络实际变化进行自适应调整。此外,该调度方法利用判决反馈对调度时间进行调整,以达到系统花费与安全性的最佳平衡,降低了系统的资源开销。仿真结果表明,该调度方法可以在平衡系统花费与安全性的基础上,选出更符合当前网络需求的高异构度执行体集合,从而提升系统的安全性及可靠性。     

拟态路由器BGP代理的设计实现与形式化验证

为确保拟态路由器中协议代理等“拟态括号”关键组件的安全性和功能正确性，设计实现了边界网关协议（BGP）代理，并采用形式化方法对BGP代理的安全性和功能正确性进行了验证。BGP代理通过监听邻居路由器与主执行体之间的BGP会话报文，模拟邻居路由器与从执行体展开BGP会话，实现各执行体的BGP状态一致。采用VeriFast定理证明器，编写基于分离逻辑的形式化规约，证明程序不会出现空指针引用等内存安全问题，并验证了BGP代理各功能模块实现的高级属性符合功能规约。BGP代理实现与验证代码量之比约为1.8:1，程序设计实现和程序验证所耗费的时间之比约为1:3。经过形式化验证的BGP代理处理100 000条BGP路由所花费的时间为0.16 s，约为未经过验证的BGP代理的7倍。研究工作为应用形式化方法证明拟态防御设备与系统中关键组件的安全性和功能正确性提供了参考。     

基于多阶段Markov信号博弈的移动目标防御最优决策方法

随着移动目标防御技术研究的不断深入,移动目标防御策略选取问题成为当前研究的热点问题之一,本文提出一种基于多阶段Markov信号博弈模型的移动目标防御最优策略选取方法.首先,结合攻防实际,提出实施攻击所需构建的攻击链模型.其次,在考虑状态随机跳变的基础上,将多阶段信号博弈模型与Markov决策过程相结合,构建基于多阶段Markov信号博弈的移动目标防御模型.同时,引入Logistic映射刻画攻防博弈系统中可能造成概率更新过程失真的随机干扰因素.在形式化建模的基础上,设计折扣收益目标函数,并提出均衡求解算法,给出最优防御策略选取算法.最后,通过仿真实验验证模型和方法的有效性.     

基于电子货币技术的移动代理系统安全保护机制的研究

移动代理系统提供了一个新的计算方式，程序以软件代理的形式出现，它能在一台主机上停止它的执行，通过移动到另一台主机上恢复执行。随着移动软件混合性的增加，也伴随着对安全的威胁。尤其是对拒绝服务攻击这类消耗系统资源的攻击，目前还没有什么好的方法。提出了将电子货币引入系统来抵御这类攻击，并给出了一个应用模型。     

A fast force-directed simulated annealing for 3D IC partitioning

With the advent of three dimensional (3D) IC designs, new partitioning techniques that can take into account the 3D nature of designs are required. In this paper, a new force-directed simulated annealing (FSA) is introduced and used for 3D partitioning. The proposed force-directed simulated annealing introduces force as a new factor during the annealing process and replaces the random moves by probabilistic force-directed moves. Experimental results show that the force-directed move strategy speeds up the convergence and significantly improves the execution time of SA maintaining the quality of solution. FSA algorithm is effective for 3D IC partitioning and can be applied in other optimization problems.     

Fuzzy behavior integration and action fusion for robotic excavation

This paper discusses control behavior integration and bucket action fusion for excavation control of a robotic front-end-loader type machine. To utilize the experience and expertise from skilled human operators, a fuzzy-logic based control approach is developed. A hierarchical excavation control architecture decomposes excavation goals to tasks, then tasks to behaviors, and finally behaviors to actions. The excavation actions are primitive and can be executed directly by an excavation machine. Finite state machines are used to specify the coordination and integration of behaviors for task execution and actions for behavior implementation. A simple strategy for action fusion is proposed based on fuzzy logic reasoning and the COA defuzzification method. Finally, laboratory experiments are conducted using a PUMA 560 robot arm and a Zebra force/torque sensor in a simulated rock excavation environment. Experimental results indicate that the proposed approach in this paper has led to more efficient task execution than previous approaches     

Business Process Modelling and Design — A Formal Model and Methodology

This paper presents a formal framework for representing enterprise knowledge. The concepts of our framework (objectives and goals, roles and actors, actions and processes, responsibilities and constraints) allow business analysts to capture knowledge about an enterprise in a way that is both intuitive and mathematically formal. It also outlines the basic steps of a methodology that allows business analysts to go from high-level enterprise objectives, to detailed and formal specifications of business processes that can be enacted to realise these objectives. The formal language used means that the specifications can be verified as having certain correctness properties, e.g. that responsibilities assigned to roles are fulfilled, and constraints are maintained as a result of process execution.     

用单纯形模拟退火混合算法反演地声参数

提出了一种基于下降的单纯形算法和模拟退火算法的混合优化算法用于反演地声参数。下降的单纯形方法对于目标函数的梯度信息相当敏感,因此在参数空间中能迅速地移向极小点,但由于它只能向下移动,因而往往易陷入局部极小且依赖初始条件。而模拟退火算法使用随机选取的目标函数值在参数空间中搜索最佳答案,其结构有利于从局部极小中跳出,但是由于它不能利用目标函数的梯度信息因而对参数空间的搜索效率很低。混合方法结合了下降的单纯形方法与快速模拟退火方法这二者的优点,能更有效、更迅速地获得全局最优点。     

报文摘要算法MD5的分析与改进

MD5算法在数据加密方面有着广泛的应用,但是它无法抵御查字典攻击和差分等攻击。为此本文介绍了报文摘要算法MD5和Base64算法,以及在两种算法的基础上提出了MD5的改进算法,以应对以上被攻击的缺陷。     

一种基于智能有限自动机的正则表达式匹配算法

本文提出了一种基于智能有限自动机(Smart Finite Automaton,SFA)的正则表达式匹配算法,在XFA的分支迁移边上增加额外的判断操作指令,消除XFA的回退迁移边,避免不必要的状态迁移操作.实验结果表明,SFA提高了正则表达式匹配的时空效率,与XFA相比,在存储空间开销上减少了44.1％,在存储器访问次数上减少了69.1％.     

RIPEMD with two-round compress function is not collision-free

In 1990 Rivest introduced the cryptographic hash function MD4. The compress function of MD4 has three rounds. After partial attacks against MD4 were found, the stronger mode RIPEMD was designed as a European proposal in 1992 (RACE project). Its compress function consists of two parallel lines of modified versions of MD4-compress. RIPEMD is currently being considered to become an international standard (ISO/IEC Draft 10118-3). However, in this paper an attack against RIPEMD is described, which leads to comparable results with the previously known attacks against MD4: The reduced versions of RIPEMD, where the first or the last round of the compress function is omitted, are not collision-free. Moreover, it turns out that the methods developed in this note can be applied to find collisions for the full MD4.     

Security Models and Proof Strategies for Plaintext-Aware Encryption

Plaintext-aware encryption is a simple concept: a public-key encryption scheme is plaintext aware if no polynomial-time algorithm can create a ciphertext without “knowing” the underlying message. However, the formal definitions of plaintext awareness are complex. This paper analyses these formal security definitions and presents the only known viable strategy for proving a scheme is PA2 plaintext aware. At the heart of this strategy is a new notion called PA1+ plaintext awareness. This security notion conceptually sits between PA1 and PA2 plaintext awareness (although it is formally distinct from either of these notions). We show exactly how this new security notion relates to the existing notions and how it can be used to prove PA2 plaintext awareness.