面向时延优化的级联漏洞扫描引擎部署策略

网络规模和漏洞种类的与日俱增，导致集中式漏扫引擎难以在复杂网络结构下有效开展安全评估。级联漏扫方案能显著提升各类网络场景下漏扫引擎的可扩展性，在应对复杂网络结构下的网络安全问题时发挥了巨大作用，但现有的级联漏扫方案未考虑通信时延，导致扫描效率有待提高。提出一种新的级联漏扫引擎部署策略，面向时延优化，将真实网络环境抽象为承载终端设备或漏扫引擎的底层网络拓扑，综合中心控制引擎、局部扫描引擎与目标终端之间的通信时延建立数学模型。通过构造级联系统能量函数，将面向时延优化的级联引擎部署问题转化为系统自由能函数最小值问题，并设计级联协同部署算法进行求解，实现部署策略全局快速寻优，确定漏扫引擎的分布。基于不同的网络规模与拓扑类型，通过仿真实验分析各参数对算法性能的影响，实验结果表明，该算法的时延开销相较Greedy算法平均降低16.2%，验证了该算法在处理复杂网络环境下级联漏扫引擎部署的有效性与优越性。     

空-天-地一体化移动边缘计算系统的部署优化和计算卸载

空-天-地一体化的通信技术作为一种新兴的架构，能够有效提高地面终端的网络服务质量，近年来引起了广泛关注。文中研究了一种空-天-地一体化的移动边缘计算系统，其中多台无人机为地面设备提供低延迟的边缘计算服务，近地轨道卫星为地面设备提供无处不在的云计算服务。由于无人机的部署位置和计算任务的卸载方案是影响系统性能的关键因素，因此需要对无人机的部署位置、地面设备与无人机之间的连接关系以及计算任务的卸载比例进行联合优化，实现系统内系统平均任务响应时延最小化。并且，由于形式化定义的联合优化问题是一个混合非线性规划问题，因此设计了一种双层优化算法，在该算法的上层，提出了一种结合了遗传算法算子的粒子群优化算法来优化无人机的部署位置，并在算法的下层采用贪心算法来实现对计算任务卸载方案的优化。大量的数值仿真实验验证了所提算法的可行性和有效性。结果表明，与其他基准算法相比，所提算法能有效降低系统的任务平均响应时延。     

基于区块链技术的生鲜农产品溯源系统设计

当前生鲜农产品供应链体系通常采用中心化管理模式,存在不同用户之间信息不对称、缺乏实时信息共享平台以及产品来源可追溯性差等问题。为了解决这些问题,采用区块链技术作为开发框架,提出一个基于区块链技术的生鲜农产品供应链的信息共享和可追溯模型,该模型系统具有信息共享、调度实时控制、溯源机制完善等特点。通过设计智能合约算法和新型的交易提案方式,实现自动化管理生鲜农产品供应链系统,以更好地可视化展现区块链网络交易流程。使用Caliper工具进行性能测试,实验结果表明,该方案可行性高,多节点环境下系统交易时延低,同时可以保证信息安全,具备完善的交易功能。最后,选取几个现有的农产品溯源应用系统做对比分析,该方案相较于现有的农产品溯源应用系统具有更强的溯源监管能力,更高的交易可靠性,以及更好的供应链各环节节点间的数据交互性等优势。     

基于链路循环的网络时延模拟方法研究

针对当前网络时延模拟软件量程窄、精度低、资源占用高的问题，提出一种基于链路循环的网络时延模拟方法。该方法将时延模拟分为两个阶段：第一阶段通过链路循环实现宽量程的时延模拟，第二阶段通过内存队列缓冲数据实现精度优化。实验结果表明，该方法能够以微秒级精度实现秒级时延模拟。此外，相较于主流时延模拟软件NetEm，该方法能在各个带宽下降低55%～80%的内存占用，在满足精度需求的同时极大地降低系统成本。     

基于边缘计算的新型任务卸载与资源分配策略

针对移动边缘计算（MEC）中密集型任务卸载时，系统开销较大和延时抖动明显的问题，提出一种新型资源分配策略。首先在系统时延约束下，分析了系统任务执行开销与终端设备的资源分配机制；其次建立了基于计算卸载和任务分配的联合凸优化目标；最后采用拉格朗日乘子法进行迭代更新得到最优解。仿真结果表明，所提任务卸载与资源分配方案在保证用户服务质量的同时降低了任务执行开销，并有效提升了MEC系统性能。     

联盟模式下高效单包溯源方法研究

IP协议的“无状态”特征引发了许多网络安全管理问题.为此，人们提出了单包溯源技术.然而，已有方法因激励性能低、无法增量部署、维护成本高等问题，一直未被大规模推广.基于此，提出一种联盟模式下高效单包溯源方法，简称TIST.该方法首先在大规模网络上构建溯源联盟体系结构，通过剪除搭便车自治域来提高部署激励性；然后，通过融合IP流标记和对等过滤技术，设计一种面向溯源联盟的链路指纹建立策略，它能弱化自治域之间的溯源耦合性，实现增量部署；最后，定义一种新的面向网络前缀的计数布鲁姆过滤器，并通过优化其参数，使溯源路由器能够快速识别溯源分组，进而实现链路指纹的选择性建立，降低维护成本.通过理论分析和基于大规模真实和人工互联网拓扑的仿真实验，结果表明：相对于以往方案，TIST在可部署性方面确实有了很大的改善.     

基于任务需求匹配的网络连通质量控制方法

现有多智能体系统网络研究方法缺乏对局部网络质量与区域性任务需求之间的匹配分析，这将影响任务的完成效率和质量，为此提出一种基于任务需求匹配的网络连通质量控制方法。首先，利用智能体移动状态分析系统网络的间歇连通性；然后，结合任务需求以及系统的间歇网络连通性构建基于主从模式的多智能体子网集合，进而从三个方面评估子网集合的连通质量；最后，提出基于网络连通质量控制的多智能体移动优化模型，用最大的子网集合连通质量表示多智能体网络连通质量，在智能体移动距离和网络连通质量的约束下求解任务完成率最大化的多智能体移动策略，通过该策略形成多智能体网络以执行任务。实验结果表明，该方法可以有效控制网络连通质量，维持任务完成率并提高智能体移动效用。     

无人机辅助移动边缘计算中的任务卸载算法

无人机（UAV）灵活机动、易于部署，可以辅助移动边缘计算（MEC）帮助无线系统提高覆盖范围和通信质量，但UAV辅助MEC系统研究中存在计算延迟需求和资源管理等挑战。针对UAV为地面多个终端设备提供辅助计算服务的时延问题，提出一种基于双延迟深度确定性策略梯度（TD3）的时延最小化任务卸载算法（TD3-TOADM）。首先，将优化问题建模为在能量约束下的最小化最大计算时延的问题；其次，通过TD3-TOADM联合优化终端设备调度、UAV轨迹和任务卸载比来最小化最大计算时延。仿真实验分析结果表明，与分别基于演员-评论家（AC）、深度Q网络（DQN）以及深度确定性策略梯度（DDPG）的任务卸载算法相比，TD3-TOADM得到的计算时延减小了8.2%以上。可见TD3-TOADM能获得低时延的最优卸载策略，具有较好的收敛性和鲁棒性。     

基于NOMA-MEC的车联网任务卸载、迁移与缓存策略

在移动边缘计算(MEC)与非正交多路接入(NOMA)技术相结合的车联网系统中,针对用户处理计算密集型和时延敏感型任务时面临的高时延问题,提出了一种基于博弈论和Q学习的任务卸载、迁移与缓存优化策略。首先,对基于NOMA-MEC的车联网任务卸载时延、迁移时延与缓存时延进行建模;其次,采用合作博弈算法获得最优用户分组,以实现卸载时延优化;最后,为避免出现局部最优,通过Q学习算法优化用户分组中的迁移缓存联合时延。仿真结果表明,所提方案相比对比方案,能有效提升卸载效率并降低约22%~43%的任务时延。     

基于BiLSTM神经网络的多服务器门限服务系统性能分析

为了满足运行速度快、时延低、性能好、公平性好等特点，提出了多服务器门限服务系统，并利用BiLSTM(Bi-direc-tional Long Short-Term Memory)神经网络对其进行预测分析，使用多服务器接入方式来降低网络时延，改善系统性能。多个服务器调度时，可以采用同步和异步两种方式。首先，研究多服务器门限服务的系统模型。其次，在单服务器的基础上，利用嵌入马尔可夫链和概率母函数的分析方法对多服务器门限服务的平均排队队长、平均循环周期和平均时延进行求解；同时，利用Matlab进行仿真实验，分别将单服务器系统与多服务器系统的理论值与仿真值进行系统分析，对比多服务器同步和异步两种方式。最后，构建BiLSTM神经网络来预测多服务器系统的性能。实验结果表明，该多服务器系统异步方式优于同步和单服务器系统，多服务器异步系统的性能更好，时延更低，效率更高。综合对比多服务器的3种基本服务系统，在保证公平性的情况下，门限服务系统更加稳定。并且使用BiLSTM神经网络预测算法能够准确预测系统的性能，提高计算效率，对轮询系统的性能评价具有指导意义。     

一种改进的基于OpenID机制的网络实名制方案设计

越来越多不规范的网络行为给互联网的监管带来前所未有的挑战,网络行为的匿名性需求与网络监管的可追踪性需求形成了越来越明显的矛盾.为了解决对网络用户进行有效监管的问题,设计一种改进的基于OpenID机制的用户网络实名制方案,实现了分布式模式下用户发帖行为的监控,通过由Gateway Proxy执行认证功能,提高了系统的整体安全性能.基于证书机制,构造了Web Server与Gateway Proxy之间的认证交互流程,避免了OpenID规范中Web Server站点与OpenID服务器之间的中间人攻击和注册服务器欺骗攻击.通过本机制,保障了用户访问Internet的匿名性和可追溯性,实现了对网络中用户发帖行为可控,发帖事件可查的管理目标,对网络实名制的构建具有较大参考价值.     

园区网优化仿真分析

分析园区网现状提出园区网优化的必要性,在优化原则的基础上提出了优化方案,通过OPNET平台对比优化前后的网络拓扑结构、网络延时、核心交换及吞吐量及瓶颈节点吞吐量等网络性能参数,结果表明网络仿真建模能够较为真实的发现问题,对园区网优化具有一定参考意义。     

基于自结构动态递归模糊神经网络的无人机姿态控制*

针对无人机非线性、强耦合等特点,提出了基于该自结构动态递归模糊神经网络的姿态控制系统,给出了基于Lyapunov函数的系统稳定性证明。对四层模糊神经网络进行了优化和改进,设计了自结构动态递归模糊神经网络,该网络可以根据系统状态在线更新权值、创建/删除节点、优化网络结构。仿真表明：该控制方法的突出优点是,在兼顾考虑了系统中的不确定性因素、非线性因素及外部干扰并存的情况下,保证系统的稳定性和跟踪性能;同时此网络结构比固定结构的模糊神经网络响应速度快,因此更具优越性。     

一种利用信道侦听的IEEE 802.11自适应优化算法

提出一种适用于DCF(distributed coordination function)机制的自适应优化算法.该算法基于网络节点侦听信道得到的网络状态信息进行相关参数的自适应调整以获得最优的网络性能,称为CSB(channel sensing backoff)算法.算法采用了对节点的信道接入请求以概率参数P_T进行过滤的方法控制节点竞争接入信道的激烈程度.不同于已有的DCF机制优化方法,CSB算法的特点在于,在优化调整过程中不需要进行计算复杂的网络节点数量估计,并且可以在不同网络状态下始终围绕确定的优化目标进行参数优化调整.仿真实验结果表明,算法能够针对网络节点数量和分组大小改变等网络状态变化作出自适应的网络优化调整,并获得了系统吞吐量、碰撞概率、延迟、延迟抖动、公平性等多方面的性能改善.     

基于改进网络编码的匿名通信机制研究

针对现有基于网络编码的匿名系统,由于转发节点的不稳定性以及匿名消息的多路径转发,使得数据发送的成功率较低的问题,提出了一种基于网络编码与数据冗余方法的新匿名通信机制ACSNC（anonymous communication system based on network coding）。首先采用数据冗余机制对要发送的数据进行冗余分片,并沿多条路径发送;然后中间转发节点对信息进行随机编码后转发,使信息通过节点前后的统计特性发生变化;最后,目的节点根据收到的数据片与编码系数恢复匿名信息。仿真结果表明,该机制在显著提高数据发送成功率的基础上,能够有效地保障通信的匿名性与安全性。     

动态博弈框架下的分布式动态优化

为了实时在线求解复杂的大规模动态优化问题,本文基于动态博弈理论提出了一种分布式动态优化方案,滚动合作博弈优化(RCGO).首先基于滚动时域优化框架,该方案将原本复杂的大规模动态优化问题分解为若干简单的小规模局部优化子问题,使得计算复杂度降低从而保证优化求解的实时性.之后本文基于动态博弈提出了分解迭代法求解各局部动态优化子问题,并对RCGO优化方案下系统稳定性进行分析.最后本文选择一个化工过程网络作为仿真案例,基于RCGO方案得到了极大化经济效益下该网络的最优操作.优化结果表明在求解复杂大规模动态优化问题时, RCGO方案较传统的集中式优化方案在由系统经济效益、闭环控制性能及优化求解实时性等组成的综合指标上有较大优势.     

异构无线网络中的标识认证研究

提出一种基于标识的异构无线网络的接入认证方案,该方案以CPK技术为基础,实现身份标识认证;引入用户的临时认证身份为用户提供匿名服务,并增强用户隐私的保护;改进Diffie-Hellman算法以增强密钥协商功能。分析表明该方案具有较高的安全性和较好的性能。     

一种双信道协作中继的认知网络功率分配算法

针对认知无线网络主、次用户的互相干扰对网络中断性能以及系统传输效率的影响进行了研究,采用一种双信道协作中继的传输方案来减少干扰,并提出一种基于中断概率的最优功率分配方案来改善中断性能和传输效率。在该传输方案中,主、次系统通过对接收的主信号和复合信号进行处理,采用连续的干扰解码和消除得到去干扰信号。该功率分配方案在保障主系统中断性能的前提下,提出次系统中断概率的优化方程,通过关联功率分配因子来实现最大化次系统吞吐量。实验结果表明,该算法在改善中断性能和系统吞吐量方面具有较好的效果。     

基于区块链技术的车联网高效匿名认证方案

针对车联网（IOV）中心化认证效率低和隐私保护差的问题，提出一种基于区块链技术的高效匿名认证方案。该方案基于IOV开放、自组织、快速移动的特点，利用区块链技术防篡改和分布式的特性来完成车辆临时身份的生成和区块链存储。车辆相互通信时，通过触发智能合约实现高效匿名的双向身份认证。实验结果表明，在认证效率上，与传统公钥基础设施（PKI）认证、假名授权身份认证相比，随着验证量的增加，所提方案的匿名身份认证的时延增长较慢，效率较高；在安全性能上，所提方案中存入区块链的临时身份具有不可篡改、不可否认、可追溯等特点。所提方案中，恶意车辆身份可回溯并进行权限控制，并且，公钥密码体制和数字签名技术保证了通信数据的保密性和完整性。     

基于区块链技术的车联网高效匿名认证方案

针对车联网（IOV）中心化认证效率低和隐私保护差的问题,提出一种基于区块链技术的高效匿名认证方案。该方案基于IOV开放、自组织、快速移动的特点,利用区块链技术防篡改和分布式的特性来完成车辆临时身份的生成和区块链存储。车辆相互通信时,通过触发智能合约实现高效匿名的双向身份认证。实验结果表明,在认证效率上,与传统公钥基础设施（PKI）认证、假名授权身份认证相比,随着验证量的增加,所提方案的匿名身份认证的时延增长较慢,效率较高;在安全性能上,所提方案中存入区块链的临时身份具有不可篡改、不可否认、可追溯等特点。所提方案中,恶意车辆身份可回溯并进行权限控制,并且,公钥密码体制和数字签名技术保证了通信数据的保密性和完整性。