基于神经网络的访问控制策略优化模型

访问控制是网络安全防范和保护的主要核心策略,其主要任务是保证网络资源不被非法使用和访问。将风险概念引入访问控制,分析了基于风险的权限委托以及权限再分配的基本性质;基于MUS集合的计算方法,给出了一种基于神经网络的风险评估方法。针对神经网络适合定量数据,而风险因素的指标值具有很大的不易确定性等问题,采用模糊评价法量化信息安全的风险因素指标,对神经网络的输入进行模糊预处理。仿真结果表明,模糊神经网络经过训练,可以实时地佑算风险因素的级别。     

面向内存文件系统的数据一致性更新机制研究

近年来,研究界提出了多种管理新型存储级内存的内存文件系统,例如BPFS,PMFS和SIMFS。由于内存文件系统的设备访问方式和I/O路径不同于传统面向块设备的文件系统,适用于内存文件系统的数据一致性更新机制尚未得到很好的研究。为此,提出一种适用于内存文件系统的直接拷贝的数据一致性更新机制,讨论多种数据一致性更新机制在内存文件系统中的优缺点,并以内存文件系统SIMFS为基础,实现多种支持不同数据一致性更新机制的SIMFS版本。通过测试基准测试了各个SIMFS版本的性能,并分析了不同数据一致性更新机制对内存文件系统的整体性能的影响。实验结果表明,提出的直接拷贝机制在内存文件系统中取得了最好的性能。     

面向多读/写头磁畴壁存储器的优化研究

当前,大数据及人工智能技术向嵌入式系统发展,对嵌入式系统的存储访问能力提出了更高要求.磁畴壁存储器凭借其高读写速度、高密度以及低功耗等优点,可以用于嵌入式系统以满足数据密集型应用对访问速度、容量及能耗的需求.但是磁畴壁存储器在进行数据访问之前需要进行移动操作,这将极大的影响其存储访问性能.而减少移动操作可以有效提升磁畴壁存储器的性能.本文面向运行数据密集型应用的多读/写头磁畴壁存储器系统,研究减少移动操作的最优指令调度与数据放置技术.本文首先提出了可获得最小移动次数的ILP模型.由于ILP模型不能在多项式时间内求得最优解,所以提出了多项式时间的启发式算法——生成指令调度和数据放置（GISDP）算法.实验结果表明ILP模型和GISDP算法可以有效的减少移动操作次数.在配备8个读/写头的磁畴壁存储器上,GISDP算法生成的指令调度与数据放置方案相较其他算法可以平均减少89.7%的移动操作,并且GISDP算法的结果接近ILP模型的最优解.     

基于非易失性内存的持久化嵌入式内存数据库

随着近年来嵌入式应用的复杂化和多样化,工业界和学术界提出来用内存数据库满足嵌入式系统对数据处理性能不断提升的要求.然而,现有的内存数据库需要在磁盘或闪存等外存上持久化存储真实的数据库备份,并且以I/O操作的方式将数据库的更新操作同步回外存,有极大的性能开销.此外,这类数据库即便直接部署在新型非易失性内存（non-volatile memory,简称NVM)中,也因为缺乏内存中的持久化机制而不能脱离外存.针对现有内存数据库的不足,提出一套面向NVM的持久化内存数据库设计方案.该方案直接用数据库独立管理NVM,持久化存储NVM的空间信息以及内存数据库的元数据.依据该方案,在典型的内存数据库Redis的基础上实现了可在NVM上持久化的内存数据库.实验结果表明,该方案与既有Redis的持久化方案AOF相比,数据库的启动速度可提高2 400倍,关闭速度可提高5倍,set操作的速度可提高58倍,delete操作的速度可提升34倍.     

持久化内存文件系统的磨损攻击与防御机制

近来出现诸多以非易失性存储器（non-volatile memory,简称NVM）作为存储设备的新型持久化内存文件系统,充分发掘NVM的低延迟和可按字节寻址等优点,优化文件访问的I/O栈和一致性机制,极大提升文件系统的性能.然而,现有持久化内存文件系统都没有考虑NVM写耐受度低的缺陷,极易导致NVM被磨损穿（wear out）.针对NVM写耐受度低的缺点,探索多种利用基本文件操作对NVM造成磨损攻击的方式,并在真实持久化内存文件系统PMFS中以实验证明磨损攻击的严重性.为有效防御针对NVM的磨损攻击,提出了持久化内存文件系统磨损防御机制（persistent in-memory file system wear defense technique,简称PFWD）,包括索引节点元数据虚拟化技术、超级块迁移技术、文件数据页磨损均衡技术和文件索引结构迁移技术,保护文件系统中所有可能被磨损攻击利用的数据结构.实验结果证明所提出的PFWD技术能有效地防御病毒发动对NVM的磨损攻击,提高了存储系统的稳定性.     

Scan-Based Attack on Stream Ciphers: A Case Study on eSTREAM Finalists

Scan-based design for test （DFT） is a powerful and the most popular testing technique. However, while scan-based DFT improves test efficiency, it also leaves a side channel to the privacy information stored in the chip. This paper investigates the side channel and proposes a simple but powerful scan-based attack that can reveal the key and/or state stored in the chips that implement the state-of-the-art stream ciphers with less than 85 scan-out vectors.     

带磨损均衡的小粒度非易失性内存管理机制

非易失性内存以其卓越的特性被视作具有巨大潜力的下一代存储设备。然而,非易失性存储单元存在写耐受度低的缺点,使其难以承受频繁的小粒度数据更新操作。文中针对非易失性存储器,提出带磨损均衡的小粒度内存分配管理系统(IWMM)。IWMM将单个内存页分割为多个基本存储单元以适应小粒度的内存分配和数据更新操作。IWMM采用定向顺序分配算法轮流地使用单个内存页中的基本存储单元,从而将小粒度写操作均衡地分布到内存页内的各个存储单元中。实验表明,对比同样致力于磨损均衡的小粒度内存管理系统NVMalloc,IWMM能将内存页的写次数降低52.6%;同时,在内存回收率高于50%的应用场景中,性能比glibc malloc高27.6%。