椭圆曲线密码体制上的一种快速算法

本文分析了已有的一些计算椭圆曲线上点乘运算的快速算法，定义了整数阶乘展开式，并提出一种新的基于阶乘展开式的计算椭圆曲线上点乘的快速算法。对于200位的大整数点乘，与二进制算法相比，本文算法的倍点数减少了11％，点加数也有较大的减少。     

一个新的基于radix-4多标量乘算法

很多基于椭圆曲线的密码协议如ECDSA签名验证,都需要计算多标量乘法kP IQ。目前常见的多标量乘算法有:Shamir多标量乘算法,interleaving多标量乘算法等,它们的效率主要取决于标量的(联合)海明权值。但它们都是基于radix-2编码表示的,无论采用何种编码,倍点运算的次数都不变,减少的只是点加(或点减)运算的次数。提出一个基于radix-4表示的新的编码方法,并给出一个基于radix-4表示的多标量乘算法,通过用四倍点运算代替倍点运算,且编码是从左到右(即从最高位向最低位)进行,编码和主计算可以合并,提高实现效率并节省内存空间。     

一个新的基于radix-8的标量乘算法

椭圆曲线标量乘是椭圆曲线密码系统中最关键、最耗时的运算,因此如何快速高效实现标量乘运算是研究的重点。目前常见的标量乘算法有:double-and-add算法,NAF算法,MOF算法等,但它们都是基于radix-2编码表示的,无论采用何种编码,倍点运算的次数都不变,减少的只是点加(或点减)运算的次数。提出一个基于radix-8表示的新的编码方法,及一个基于radix-8表示的标量乘算法,通过用八倍点运算代替倍点运算,且编码是从左到右(即从最高位向最低位)进行,编码和主计算可以合并,提高实现效率并节省内存空间。实验结果表明,该算法较经典的double-and-add算法能够提高效率30%以上。     

一个新的基于radix-4从左到右编码的标量乘算法

椭圆曲线标量乘是椭圆曲线密码系统中最关键、最耗时的运算,因此如何快速高效实现标量乘运算是研究的重点。目前常见的标量乘算法有:double-and-add算法,NAF算法,MOF算法等,但它们都是基于radix-2编码表示的,无论采用何种编码,倍点运算的次数都不变,减少的只是点加(或点减)运算的次数。提出一个基于radix-4表示的新的编码方法,并提出一个基于radix-4表示的标量乘算法,通过用四倍点运算代替倍点运算,且编码是从左到右(即从最高位向最低位)进行,编码和主计算可以合并,提高实现效率并节省内存空间。实验结果表明,该算法较经典的double-and-add算法能够提高效率30%以上。     

一种用于加速椭圆曲线数量乘的Signed—Binary整数表示法

椭圆曲线公开加密系统已经得到了广泛的应用，其中最重要并且花费运行时间最多的运算就是计算数量乘。为了提高数量乘的运算度，本文提出了一种用于加速椭圆曲线数量乘的容易实现的Signed—Binary整数表示法，在不增加计算数量乘算法中预处理的复杂度的前提下，减少了点倍乘的次数，有效地提高了计算椭圆曲线点数量乘的速度。     

一个新的基于radix-8的标量乘算法

椭圆曲线标量乘是椭圆曲线密码系统中最关键、最耗时的运算，因此如何快速高效实现标量乘运算是研究的重点。目前常见的标量乘算法有：double—and—add算法，NAF算法，MOF算法等，但它们都是基于radix-2编码表示的，无论采用何种编码，倍点运算的次数都不变，减少的只是点加（或点减）运算的次数。提出一个基于radix-8表示的新的编码方法，及一个基于radix-8表示的标量乘算法，通过用八倍点运算代替倍点运算，且编码是从左到右（即从最高位向最低位）进行，编码和主计算可以合并，提高实现效率并节省内存空间。实验结果表明，该算法较经典的double-and—add算法能够提高效率30％以上。     

基于伪随机数生成器的标量乘改进算法

标量乘算法是椭圆曲线密码体制中最基本、最耗时的算法,包含点加和倍点两种运算.传统的改进方法通过改造标量表示形式减少非零元位数来降低标量乘中的点加运算次数.为了进一步提高标量乘算法效率,根据标量的生成方式,提出了一种结合伪随机数生成器改进算法.利用斐波那契数列生成器的的循环迭代相加可以将标量乘运算由反复的点加和倍点运算转化为单一的点加运算.实验结果表明,改进算法相比传统的窗口NAF算法能够降低60％以上的运算量.     

基于整数拆分的椭圆曲线密码体制上的快速点乘算法

在椭圆曲线密码系统中，其核心操作是点乘运算κP，P是椭圆曲线上的点，忌是整数。怎样提高点乘计算速度，已成为热点研究领域。本文提出了一种新的基于整数拆分与预计算相结合的快速点乘算法。     

对ECC的小整数n阶点进行选择明文攻击

提出了一种针对基于标量乘的公钥密码体制的攻击方法。由于小整数n阶点在点加和倍点运算时能够产生显著数值变化,即产生显著功耗变化,因此基于小整数n阶点的选择明文与简单功耗分析可以有效攻击椭圆曲线密码(ECC)这种基于标量乘的公钥密码算法。     

公开密钥算法芯片的设计与实现

以RSA算法为例,探讨公钥密码处理芯片的设计与优化。首先提出公钥密码芯片实现中的核心问题,即大整数模幂运算算法和大整数模乘运算算法的实现;然后针对RSA算法,提出Montgomery模乘算法的CIOS方法的一种新的快速硬件并行实现方法,其中采用加法与乘法并行运算以及多级流水线技术以提高性能,较大地减少乘法运算时间,显著提高模乘器的运算性能。     

一种新的大整数乘法算法

为解决超出计算机系统基本整数类型表达能力的整数(大整数)算术运算问题,以基础算法--大整数乘法为研究对象,根据大整数的表示形式与多项式表示形式上的相似性,结合大整数乘法进位与取模的特点,给出了一种关于大整数乘法的多项式算法.其方法与别的方法最大的不同是,虽然是求两个大整数乘法,但整个算法没有使用乘法,只是用加法运算而已...     

基于FPGA的整数开方运算

在使用FPGA作为控制芯片对发电机进行控制时,发电机的三相电压有效值计算涉及到开方运算。若要在FPGA上实现某个数的开方运算,QuartusII提供了开方模块altfp_sqrt,但是这个模块有严格的使用要求,要求用户输入的被开方数是IEEE754标准浮点数,altfp_sqrt模块的输出结果也是IEEE754标准浮点数。这种浮点数不便于用户使用和阅读。用VHDL语言提出了一种基于FPGA的整数转换为IEEE754标准浮点数的方法,同时也提出了基于FPGA的IEEE754标准浮点数转化为整数的方法,应用这两种方法再结合Quartus II提供的altfp_sqrt模块实现了对整数的开方运算。以Quartus II为软件工具,以Cyclone II系列的EP2C8Q208C8为硬件平台,在发电机控制应用中对方法的正确性给予了证明。     

基于属性综合评价系统的漏洞静态严重性评估

针对计算机安全漏洞的静态严重性评估问题,提出了一种基于属性综合评价系统的漏洞静态严重性分析方法。该方法从漏洞的基本属性中提取漏洞的威胁性、影响度、流行性和修补难易4个指标,运用属性综合评价系统理论评价其静态严重性,获得二元组表示的漏洞静态严重性,其中的定性表示值表示漏洞的静态严重性等级,定量表示值表示漏洞静态严重性分值。应用实例表明该方法对于漏洞静态严重性的评估是准确有效的。相比于现有的漏洞严重性分析方法,该方法兼备了定性和定量表示的优点,体现了同一级别之下不同漏洞的静态严重性的细微差别     

Matlab语言在网络最大流中的应用

本文提出了网络结点出入矩阵概念，并由此确立了最大流的线性规划表示方法，通过应用Madab语言中的线性规划指令linprog( )，算出网络最大流，以及各分段流量。本文建立了网络流量矩阵，当分段容量均为整数时，通过对流量矩阵取整和调整，得到了网络最大整流。由于本文所提算法肯定了网络最大流值的存在性，并直接算出了网络最大流，因而避免了原有算法的一些困境。     

Operation planning of district heating and cooling plants using genetic algorithms for mixed integer programming

In recent years, an operation planning of a district heating and cooling (DHC) plant has been arousing interest as a result of development of cooling load or heat demand prediction methods for district heating and cooling systems. In this paper, we formulate an operation planning of a district heating and cooling plant as a mixed integer linear programming problem. Since the formulated problem involves hundreds of variables, we anticipate that it is difficult to strictly solve it by enumeration-based methods. Thereby, we propose an approximate solution method based on genetic algorithms for mixed integer programming problems. Furthermore, we show the feasibility and effectiveness of the proposed method by comparison with the branch-and-bound method through numerical experiments using actual plant data.     

Application of Symbolic Approach to the Bernstein Expansion for Program Analysis and Optimization

Mathematical packages for static analysis of programs have recently been developed. Although these packages are widely used, they have a number of limitations. In particular, they do not support multivariate polynomials with integer coefficients, which are often met in programs and used for the analysis of systems. Some methods to overcome this difficulty have already been suggested, but, unfortunately, they can be applied to only a subclass of such expressions. In this paper, we suggest a more general approach based on the Bernstein expansion, which facilitates the analysis of integer multivariate polynomials.     

基于案例推理的数据挖掘算法搜索策略的研究

扩大数据挖掘系统的使用人群,使普通用户能够方便地操作数据挖掘系统,是数据挖掘算法搜索策略的主要研究目标。建立案例库存储专家经验,采用面向对象的方法来表示案例库中的案例,利用模糊商空间来描述案例库的组织结构,结合统计启发式搜索技术实现案例检索,缩小检索范围,加快求解速度,提高了运行效率和准确率。以银行客户经理分析客户流失群体为例进行相应的操作,验证了案例推理数据挖掘算法搜索策略的准确性。     

On the control power of integer division

We consider the problem of simplifying the control structure of programs that manipulate numbers. In particular, we examine some simple programming language constructs which have sufficient computational power to eliminate all or most branching instructions (e.g. ‘while’, ‘if-then-else’ and ‘goto’ constructs) from such programs. We show that the operation of integer division by 2 is of considerable importance in this context. We also show that integer division by 2 cannot be computed by any loop-free program over the set of rational instructions, and hence that the power of integer division by 2 is, in a sense, greater than that of the conditional and unconditional branching instructions. We also investigate the power of indirect addressing in simplifying the control structure of programs over numerical inputs.     

复杂背景下快速车牌定位算法

提出了一种复杂背景下的快速实时车牌定位算法。车牌定位的实时性和精确性是车牌识别系统高效运行的保障。提出了一种整型特殊核并利用差分运算来实现车牌定位。在分析了混合高斯函数卷积的车牌定位方法上的基础上,针对二维高斯核计算复杂度较高的问题提出了改进,直接在获取的垂直边缘图上进行混合高斯卷积,重新提出了一种整型的特征核,并用差分的方法代替了卷积,即用少量的加法操作代替了卷积大量的浮点乘法操作。对比分析了两种不同方法的定位效果和时间复杂度。实验结果表明在保持定位精度不变的情况下运行效率有较大提高,达到了实时性的要求。