"线性结构"Ad Hoc网络按需路由协议的性能研究

"线性结构"的Ad Hoc网络有很多的实际应用.采用OPNET建立"线性结构"的Ad Hoc网络,对典型的按需路由协议DSR和AODV的接收分组数量、路由负载、信道接入时延、吞吐量等参数进行了仿真比较,为"线性结构"的Ad Hoc网络选择路由协议提供理论依据.     

基于线性矩阵不等式的网络控制系统设计方法研究

阐述了基于线性矩阵不等式的网络控制系统的设计方法。概述中指出了网络控制系统的不确定模型,并派生出一个充分的稳定条件。基于这一充分条件,提出了一种延迟依赖线性矩阵不等式方法,该方法通过状态反馈控制来稳定网络控制系统。通过实例证明了线性矩阵不等式方法的有效性。     

基于人体识别及位置分析的按需照明节能控制系统

现有的室内照明调节设施多靠手动、声光计数控制,无法根据使用者的需求提供照明服务。针对以上问题,基于计算机视觉对场所内的人体进行识别,获取人员位置,调节区域内相应位置处的照明设施,实现按需照明,同时降低建筑物的整体能耗。     

MANET中一种新的基于节点位置的按需路由算法

移动Ad hoc网络(MANET)是一种由无线移动主机/节点组成的动态自治网络.在MANET中进行有带宽保证的按需路由选择具有重要意义.本文提出一种新的按需路由算法LABGR(Location Aided Bandwidth Guaranteed Routing).LABGR以节点当前位置信息为基础,在路由选择过程中把路径稳定性和节点能量受限问题结合起来,采用受限扩散路由方法,利用多种机制避免在全网中进行扩散,限制路由请求过程中被影响的节点数目,有效提高了路由请求效率并且保证了链路带宽.本文还对LABGR算法特性进行了深入分析.     

基于VANET的按需路由协议研究

近年来,智能交通系统在改善交通问题方面发挥了关键作用。作为一种新形式的无线网络,VANET已经成为新的研究热点。在城市场景中,由于现有的VANET路由协议在交通信息查询方面存在不足,本文提出了一种新的按需路由协议,称为TQOR协议。该协议采用Dijkstra算法,建立一个由道路交叉口序列组成的按需路径,并限定转发区域。同时,为了提高数据转发的效率,该协议利用方向邻居列表执行优化的贪婪转发机制。最后,通过仿真实验验证,该协议具有很高的数据转发效率。     

基于自适应按需辅助的上肢镜像控制策略

为了提高偏瘫患者在镜像康复训练过程中的主动性与系统抗干扰性,该文提出一种基于自适应按需辅助的上肢镜像控制策略。该策略主要包括镜像控制和自适应按需辅助控制两个模块,镜像模块采集健侧位置解算出患侧期望位置,与患侧实际位置比较得到位置偏差;按需辅助模块结合传统阻抗控制和一种患肢运动状态评估方法,自动实时调节对患肢的辅助力大小,以实现患肢主动力矩的最大化。该文设计了两项实验,分别验证本策略对患者主动性和系统抗干扰性的提升效果,实验结果表明,对于镜像康复训练系统使用所提方法有效减小了56.9%的平均辅助力,患肢跟随健肢的位置精度为5.6%,能有效补偿89%的干扰外力。因此所提方法有效提升了训练者的主动性,同时具有良好的抗干扰性,满足镜像康复训练的要求。     

基于ANTLR的HL7按需解析程序自动生成技术

ANTLR是一种语言解析程序自动生成工具,可生成多种语言解析程序源代码。HL7是一种医疗数据交换标准,有其严格的语法定义,且上下文无关。文中构建了一个可交互的HL7按需配置Web应用,自动生成符合ANTLR规则的HL7消息语法描述文件,再经由ANTLR处理和编译器的编译,得到HL7按需解析程序。经测试和结果分析表明该技术具有可行性和应用价值。     

意图驱动的云网融合按需编排

随着云计算与互联网技术的飞速发展,用户业务需求呈现多样化的发展趋势,云网融合成为当前信息通信产业发展的重要选择。目前,云网融合仅实现了简单的云网互联,无法解决多样化业务需求与海量异构资源供应的重重问题。因此,推动云网融合仍需加强云业务的按需交付能力。意图驱动网络作为一种新的网络范式,成为解决这一难题的可行选择。梳理了云网融合的研究现状,总结了意图驱动云网融合业务按需编排研究的必要性;提出了意图驱动的云网融合架构,并对其关键技术进行了分析,在此基础上提出了云业务按需编排模型;最后,在混合云互联和工业互联网场景下,分析了意图驱动的云业务按需编排模型,对未来进行了展望。     

接入网系统ISDN用户接口按需激活的新方案及实现

提出了一种接入网系统中ISDN用户接口按需激活的新方案,该方案大大减少了用户终端设备的电能消耗.在接入网系统中,局端设备通过用户接口模块的TIP/RING引线与ISDN用户终端相连,用户一般通过手动拨极性开关或使用带自动极性反转的终端来激活线路,一旦极性匹配后,线路就一直处于激活状态,电能消耗很大.在新型按需激活方案中,通过局端设备线卡上的软件控制和硬件支持,使得一般情况下用户接口处于去激活状态,只有当用户摘机或用户被呼叫时该线路才被激活,从而大幅减少了用户终端设备的电能消耗.     

基于多级协同混淆的硬件IP核安全防护设计

传统硬件混淆从物理级、逻辑级、行为级等进行单层次混淆,没有发挥多级协同优势,存在安全隐患.该文通过对物理版图、电路逻辑和状态跳变行为的关系研究,提出多级协同混淆的硬件IP核防护方法.该方案首先在自下而上协同混淆中,采用虚拟孔设计版图级伪装门的方式进行物理-逻辑级混淆,采用过孔型物理不可克隆函数(PUF)控制状态跳变的方式实现物理-行为级混淆;然后,在自上而下协同混淆中,利用密钥控制密钥门进行行为-逻辑级混淆,利用并行-支路混淆线的方法完成行为-物理级混淆;最后提出混淆电路在网表的替换机制,设计物理-逻辑-行为的3级协同混淆,实现多级协同混淆的IP核安全防护.ISCAS-89基准电路测试结果表明,在TSMC 65 nm工艺下,多级协同混淆IP核在较大规模测试电路中的面积开销占比平均为11.7％,功耗开销占比平均为5.1％,正确密钥和错误密钥下的寄存器翻转差异低于10％,所提混淆方案可有效抵御暴力攻击、逆向工程、SAT等攻击.     

基于状态映射的AES算法硬件混淆设计

代码混淆利用系统自身逻辑来保护内部重要信息和关键算法,常用于软件代码的安全防护,确保开发者和用户的利益。如何在硬件电路上实现混淆、保护硬件IP核的知识产权,也是亟待解决的问题。该文通过对硬件混淆和AES算法的研究,提出一种基于状态映射的AES算法硬件混淆方案。该方案首先利用冗余和黑洞两种状态相结合的状态映射方式,实现有限状态机的混淆;然后,采用比特翻转的方法,实现组合逻辑电路的混淆;最后,在SMIC 65 nm CMOS工艺下设计基于状态映射的AES算法硬件混淆电路,并采用Toggle、数据相关性和代码覆盖率等评价硬件混淆的效率和有效性。实验结果表明,基于状态映射的AES算法硬件混淆电路面积和功耗分别增加9%和16%,代码覆盖率达到93%以上。     

基于正交混淆的多硬件IP核安全防护设计

为了解决集成电路设计中多方合作的成员信息泄漏问题,该文提出一种基于正交混淆的多硬件IP核安全防护方案。该方案首先利用正交混淆矩阵产生正交密钥数据,结合硬件特征的物理不可克隆函数(PUF)电路,产生多硬件IP核的混淆密钥;然后,在正交混淆状态机的基础上,实现多硬件IP核的正交混淆安全防护算法;最后,利用ISCAS-85基准电路和密码算法,验证正交混淆方法的有效性。在台湾积体电路制造股份有限公司(TSMC) 65 nm工艺下测试正交混淆的多硬件IP核方案,正确密钥和错误密钥下的Toggle翻转率小于5%,在较大规模的测试电路中面积和功耗开销占比小于2%。实验结果表明,采用正交混淆的方式能够提高多硬件IP核的安全性,可以有效防御成员信息泄漏、状态翻转率分析等攻击。     

Security Against Hardware Trojan Attacks Using Key-Based Design Obfuscation

Malicious modification of hardware in untrusted fabrication facilities, referred to as hardware Trojan, has emerged as a major security concern. Comprehensive detection of these Trojans during post-manufacturing test has been shown to be extremely difficult. Hence, it is important to develop design techniques that provide effective countermeasures against hardware Trojans by either preventing Trojan attacks or facilitating detection during test. Obfuscation is a technique that is conventionally employed to prevent piracy of software and hardware intellectual property (IP). In this work, we propose a novel application of key-based circuit structure and functionality obfuscation to achieve protection against hardware Trojans triggered by rare internal circuit conditions. The proposed obfuscation scheme is based on judicious modification of the state transition function, which creates two distinct functional modes: normal and obfuscated. A circuit transitions from the obfuscated to the normal mode only upon application of a specific input sequence, which defines the key. We show that it provides security against Trojan attacks in two ways: (1) it makes some inserted Trojans benign, i.e. they become effective only in the obfuscated mode; and (2) it prevents an adversary from exploiting the true rare events in a circuit to insert hard-to-detect Trojans. The proposed design methodology can thus achieve simultaneous protection from hardware Trojans and hardware IP piracy. Besides protecting ICs against Trojan attacks in foundry, we show that it can also protect against malicious modifications by untrusted computer-aided design (CAD) tools in both SoC and FPGA design flows. Simulation results for a set of benchmark circuits show that the scheme is capable of achieving high levels of security against Trojan attacks at modest area, power and delay overhead.     

基于开放源代码的硬件设计方法研究

可重用性是当今超大规模集成电路设计的必要元素。与传统的封闭源代码付费IP相比,开源硬件以共享设计文档和IP模块的方式为硬件设计的重用提供了更加彻底有效的解决办法。基于开源硬件的SoC设计方法以其开放性和灵活性正被越来越多的设计者所接受并付诸实用。该文对开源硬件的相关概念、意义、面临的问题及发展前景进行了较为详细的介绍,并以开源处理器的设计作为实例,对基于开源硬件的设计流程进行了深入的探讨。     

基于随机线性码的快速矩阵嵌入方法

矩阵嵌入将编码思想引入隐写过程,用病灶携带秘密信息,通过寻找校验矩阵的陪集首确定最小修改向量,提高隐写安全性.如何以较低的计算复杂度找到陪集首是矩阵嵌入设计的核心.针对小嵌入率下的隐写,该文讨论了将汉明码矩阵引入到随机线性码矩阵的可行性,进而提出了一种新的校验矩阵结构.在此基础上,以一定的计算复杂度限制为前提,以最大化嵌入效率为目标,给出了矩阵的最优化构造方法.实验结果表明,新方法相比已有矩阵嵌入方法在嵌入效率和嵌入速度上都有所提高,适合实时性要求高的隐写应用.     

Watermarking Hardware Based on Wavelet Coefficients Quantization Method

Progress in the digital multimedia technologies during the last decade has offered many facilities in the transmission, reproduction, and manipulation of data. However, this advancement has also brought the problem such as copyright protection for content providers. Digital watermarking is a proposed solution for copyright protection for multimedia. The goal of hardware assisted watermarking is to achieve low power usage, real-time performance, reliability, and ease of integration with existing consumer electronic devices. An efficient architecture for transform domain watermarking using quantization approach is proposed here. This architecture is optimized using pipelining. The main objective of this paper is to propose a very-large-scale integration (VLSI) architecture for robust and blind image watermarking chip. Watermarking architectures with and without pipeline are synthesized using Xilinx’s ISE for a field-programmable gate array (FPGA), and then semi-custom integrated chip is designed using UMC 0.18 μm technology standard cell library for both these architectures. The proposed optimized pipelined watermarking encoder core requires 0.027 mm² area and 0.074 mW power.     

基于级联结构特征的硬件木马检测方法

针对基于静态结构特征的机器学习方法对门级硬件木马检测结果检测率不高的问题,提出了一种基于级联结构特征的硬件木马检测方法。利用共现矩阵进行特征构建,并使用多对多结构的堆叠式长短期记忆网络(Long Short-Term Memory, LSTM)进行木马特征的训练与识别。实验结果表明,该方法在Trusthub的15个基准网表中获得了93.1%的平均真阳性率(TPR)、99.0%的平均真阴性率(TNR)和79.3%的F1-score。实验结果优于现有方法。     

基于可重构技术的线性虚拟硬件研究及实现

文章介绍了线性虚拟硬件的概念,提出了FPGA器件上线性虚拟硬件的结构,实现了线性虚拟硬件中重构件之间的接口通信,并分析了其性能代价比。     

一种基于修正数据矩阵的广义波达方向矩阵方法

该文提出了一种基于平面阵的相干信号二维DOA估计算法,文中先将平面阵分为3个具有旋转不变性的子阵列,并分别构造了3个子阵列的数据矩阵,结合这3个数据矩阵,构造了两种修正数据矩阵,提高了阵元利用率。然后仿照波达方向矩阵的构造方法,得到了一种广义波达方向矩阵。通过理论分析证明了对该矩阵进行特征分解,就可以获得信号的方向矢量和信号方向元素,从而能够进行相干信号的二维DOA估计,并且避免了谱峰搜索,减少了运算量,仿真结果验证了该算法的有效性和精确性。     

基于温度传感器的硬件木马检测方法

针对硬件木马检测的旁路信号分析法中需要黄金模型、受工艺扰动影响大的问题,提出了一种基于温度传感器的硬件木马检测方法。采用抗工艺扰动设计使温度传感器受工艺扰动的影响程度低。将温度传感器植入芯片内部相似结构(存储单元、功能相同的模块等),读取温度传感器的频率信息,通过简单异常值分析法与差值分析法比对相似结构的频率差异,实现了硬件木马的检测。该方法既有效克服了工艺扰动的影响,又不需要黄金模型。温度传感器输出频率在最极端工艺角下的工艺扰动仅为9%。在SMIC 180 nm CMOS工艺下对高级加密标准(AES)电路的木马检测进行了验证,结果验证了该方法的有效性。