基于虚拟机日志记录回放的可逆调试方法

传统的调试器调试程序时,仅仅能够让程序正向运行并获取其当前的状态.提出了一种可以让程序逆向运行,回到过去任意时刻的调试方法,来增强调试器的功能.该方法是通过为Xen虚拟机添加完整的日志记录和回放功能以及对GDB调试器作相应修改来实现的;调试对象可以恢复到其运行过程的任意时刻.该可逆调试器,可以解决大型软件和操作系统内核...     

基于可信平台模块的虚拟单调计数器研究

分析了存储中常见的重放攻击问题,提出一种基于可信平台模块TPM构造虚拟单调计数器的方案以阻止重放攻击.该方案基于TPM提供的硬件计数器、传输会话与私钥保护3种机制建立起虚拟计数器管理器(virtual counter manager,VCM),再由VCM构造和管理虚拟单调计数器.同时提出了一种VCM恶意行为检测算法,用以确保VCM的可信性,使得该方案的安全性仅依赖于TPM的防篡改性.最后,通过实验分析,提出了2个性能改进方案,以确保方案的可行性.     

基于BIBD（4，2，1）的RFID防碰撞算法

标签防碰撞技术是射频识别系统的关键技术之一,它决定着标签的读取速率和正确率。以二进制搜索算法和平衡不完全区组设计BIBD（4,2,1）为基础,提出一种新型确定性RFID标签防碰撞算法。将标签分节,每节只包含BIBD（4,2,1）的子集,通过逐节识读达到快速识别的目的。数学分析和仿真结果表明,该算法识别速度优于二进制算法和动态二进制算法,可达到二进制算法的6倍以上,适用于标签数量多、UID长度较长的识别环境。     

采用动态邻域扩展算法的非一致CA低功耗确定TPG

针对确定内建自测试向量发生器设计中常存在着对冗余向量依赖,导致测试应用时间增长,并产生额外的测试功耗等问题,提出一种新的低功耗确定测试向量发生器的综合算法.该向量发生器采用非一致细胞自动机的结构实现,利用基于模拟退火的动态邻域扩展算法寻找优化的细胞自动机的拓扑连接关系.对标准组合电路仿真实验的结果表明,所综合出的向量发生器可有效地产生给定的低功耗确定向量集,并且不影响原有的故障覆盖率和测试时间.     

Automated dynamic detection of busy–wait synchronizations

With the advent of multicores, multithreaded programming has acquired increased importance. In order to obtain good performance, the synchronization constructs in multithreaded programs need to be carefully implemented. These implementations can be broadly classified into two categories: busy–wait and schedule‐based. For shared memory architectures, busy–wait synchronizations are preferred over schedule‐based synchronizations because they can achieve lower wakeup latency, especially when the expected wait time is much shorter than the scheduling time. While busy–wait synchronizations can improve the performance of multithreaded programs running on multicore machines, they create a challenge in program debugging, especially in detecting and identifying the causes of data races. Although significant research has been done on data race detection, prior works rely on one important assumption—the debuggers are aware of all the synchronization operations performed during a program run. This assumption is a significant limitation as multithreaded programs, including the popular SPLASH‐2 benchmark have busy–wait synchronizations such as barriers and flag synchronizations implemented in the user code. We show that the lack of knowledge of these synchronization operations leads to unnecessary reporting of numerous races. To tackle this problem, we propose a dynamic technique for identifying user‐defined synchronizations that are performed during a program run. Both software and hardware implementations are presented. Furthermore, our technique can be easily exploited by a record/replay system to significantly speedup the replay. It can also be leveraged by a transactional memory system to effectively resolve a livelock situation. Our evaluation confirms that our synchronization detector is highly accurate with no false negatives and very few false positives. We further observe that the knowledge of synchronization operations results in 23% reduction in replay time. Finally, we show that using synchronization knowledge livelocks can be efficiently avoided during runtime monitoring of programs. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于收发平衡判定的TCP流量回放方法

基于真实网络流量的互动式回放测试是当前针对防火墙、IPS等串接型安全设备进行测评的最新方法.文中在分析现有基于状态判定的TCP流量互动式回放方法基础之上,引入收发平衡机制,提出了一种基于收发平衡和状态判定相结合的新的TCP流量回放方法.通过在发送TCP数据包前优先进行收发平衡判定将数据包发送出去,提出的方法能够有效减少TCP流量在发送过程中的状态判定开销,提高回放性能.对引入收发平衡机制前后的TCP流量回放方法的差异进行了分析比较.从单个TCP会话特性、并发会话流量特性、网络传输延迟与丢包等角度分析验证了影响引入收发平衡机制后的算法有效性的因素.实际流量实验表明,文中所提方法在回放TCP流量时性能有显著提升,适用于在更大规模的流量环境下对防火墙、IPS等串接型网络安全设备进行测评.     

网络安全协议SPWMN的安全性分析与改进

本文针对无线移动网络的会话密钥分配协议SPWMN进行安全性分析,发现消息重放攻击和反射攻击对其都是有效攻击。从而指出该协议在身份认证和提供加密预言服务方面有一定的安全缺陷,然后提出一种改进的协议SPWMN-1。改进后的协议并未增加计算开销,并且修正了SPWMN的安全缺陷,比原协议更安全实用。     

基于MAC认证的新型确定性包标记

在入口路由器数目大于攻击者数目时,基于Hash摘要的DPM(HDPM)算法的假阳率远高于其分析说明,由此提出一种基于MAC认证的新型确定性包标记(NADPM)方法,利用IP地址和MAC认证消息根据不同网络协议选择不同位数灵活地进行包标记。理论分析和模拟结果表明,该NADPM方法的假阳率远低于HDPM算法,且其最大可追踪攻击者数达140 000。     

基于确定性测试图形的BIST构建方法

为降低内建自测试(Build-in Self Test,BIST)的测试功耗,提出了一种基于确定性测试图形的内建自测试构建方法:首先采用D算法生成测试所需的测试图形,然后使用粒子群算法对其进行优化,使内建自测试的功耗大幅度降低;文中最后以ISCAS'85Benchmark中的部分电路作为实验对象,并给出了测试图形优化前后的功耗数;实验结果证明该方法能够有效降低内建自测试的测试功耗,并且具有方法简单、无需额外硬件开销的特点.     

基于高维纠缠交换的无酉操作确定性安全量子通信

在分析高维Bell态纠缠交换基本性质的基础上,提出不需要任何酉操作、具有通用性和一般性的高维确定性安全量子通信方案.利用高维Bell测量的结果,发送方和接收方分别进行模加、减运算即可编码、解码信息.构造了两组互补的基,并根据其互补性质,提出了检测高维量子信道是否安全的方法.详细分析了几种常用攻击策略,并计算了这些攻击所引起的错误率,进而推导出通信双方需设定的错误率阈值的上界.