基于DAG的区块链新模型设计与实现

从DAG(有向无环图)的特殊结构出发,采用POS-PBFT作为主链共识算法,将链式共识算法与DAG结合起来,提出一种区块链新模型SDAG.该模型不仅使得系统的扩展性更高,而且使得交易数据的一致性和时序性优于链式结构.实验结果表明SDAG具有较高的实用性.     

一种基于有向图模型的安全策略冲突检测方法

分析了现有安全策略冲突检测方法的不足,研究了分布式系统中元素之间的关系,并统一抽象成有向无环图模型(DAG),提出了一种应用该模型检测分布式系统中安全策略冲突的定量方法,并用该模型对典型的策略冲突实例做了分析．最后,测算了该模型的算法复杂度,并通过实验进行了验证．有向无环图模型(DAG)扩展了策略冲突检测的思路,为策略的实用化提供了基础．     

基于有向无环图的区块链技术综述

区块链技术已广泛应用于金融、公共服务、物联网、网络安全、供应链等多个领域,但传统单链结构的区块链在吞吐量、交易确认速度和可扩展性方面存在不足,导致其在一些短时高并发量数据场景中难以落地应用。基于有向无环图（DAG）的区块链技术因其具有交易并发确认功能、吞吐量高、可扩展性强等优势受到研究者广泛关注。通过分析研究现有DAG区块链的发展和演化过程、评估方法、优化方向以及应用场景,探索DAG区块链在落地应用中的可行性。阐述主流DAG区块链的研究现状,比较传统区块链与DAG区块链的优势与不足,并分析现有区块链属性评估方法,总结DAG区块链评估结果。在此基础上,从交易确认速度、系统吞吐量、系统安全性、存储结构等方面对比现有DAG区块链的优化方法,介绍DAG区块链在数据管理、基于边缘计算和联邦学习的数据共享以及面向访问控制和隐私保护的数据安全等场景中的应用情况,并指出当前研究中存在的主要问题和挑战,对未来的研究方向进行展望。     

公开选举代表投票的DAG共识机制

区块链作为一种创新型的分布式账本技术, 以其去中心化、可追溯、防篡改等特性, 在未来许多行业中具有广泛的应用前景. 但现有单链式结构的区块链存在并发低、高延迟等问题. 一种基于有向无环图(directed acyclic graph, DAG)结构的新型账本技术的出现有望突破传统区块链的性能瓶颈, 但目前基于DAG型区块链系统的共识机制并不成熟. 本文针对典型DAG型区块链系统Nano网络的ORV共识机制存在的安全性问题进行改进, 提出了一种基于代表选举模型的公开选举代表投票共识机制, 即OERV (open election representative voting). 使主要代表节点的权益得到了分散, 增强了去中心化程度, 提高了网络安全性. 实验结果表明, OERV算法性能高效, 能够在不牺牲系统效率的同时增强系统的稳定性和安全性, 对于推动DAG型区块链共识机制的研究有着重要的现实意义.     

基于拓扑序列归约的Web服务组合QoS度量算法

考虑有向无环图 (DAG)描述的组合服务模型,提出了一种新的组合服务QoS度量方法--基于拓扑序列归约的Web服务QoS度量方法（QCMTSR）。其借鉴迭代归约度量方法中的基本结构及QoS计算公式,定义了DAG图中的两类基本结构,串归约结构和并归约结构,并给出了两种基本结构的QoS属性计算公式;通过逐步归约DAG图拓扑序列中的每个节点,直至最后一个节点的QoS属性值就是组合服务的各QoS属性的度量结果。从理论上证明了QCMTSR算法适用于所有DAG描述的组合服务,并实验证明QCMTSR算法对可靠性和可用性能够更准确的度量。     

QoS computing method for Web services composition based on topological seouence reduction

考虑有向无环图(DAG)描述的组合服务模型,提出了一种新的组合服务QoS度量方法——基于拓扑序列归约的Web服务QoS度量方法(QCMTSR).其借鉴迭代归约度量方法中的基本结构及Q6计算公式,定义了DAG图中的两类基本结构,串归约结构和并归约结构,并给出了两种基本结构的QoS属性计算公式;通过逐步归约DAG图拓扑序列中的每个节点,直至最后一个节点的QoS属性值就是组合服务的各QoS属性的度量结果.从理论上证明了QCMTSR算法适用于所有DAG描述的组合服务,并实验证明QCMTSR算法对可靠性和可用性能够更准确的度量.     

基于有向无环图的成本-时间优化调度算法

网格计算环境下,基于有向无环图(DAG)的成本-时间优化调度算法运用经济规律把网格用户的任务映射到网格资源中运行.OGS算法考虑了任务间的优先关系,使得任务完成时间最小,但没考虑到在网格环境中所需的成本.Nimrod/G模型中提出基于时间和成本限制下的优化调度算法(DBC)考虑了时间和成本,但没考虑任务问的优先关系.本文综合考虑了成本-时间因素以及任务间的优先关系,在不增加完成时间的基础上,把任务映射到价格便宜的机器上,提出了基于有向无环图的成本-时间优化调度算法.通过仿真表明,相对OGS算法,该算法减少了所需成本.     

基于有向无环图的成本-时间优化调度算法

网格计算环境下,基于有向无环图（DAG）的成本-时间优化调度算法运用经济规律把网格用户的任务映射到网格资源中运行。OGS算法考虑了任务间的优先关系,使得任务完成时间最小,但没考虑到在网格环境中所需的成本。Nimrod/G模型中提出基于时间和成本限制下的优化调度算法（DBC）考虑了时间和成本,但没考虑任务间的优先关系。本文综合考虑了成本-时间因素以及任务间的优先关系,在不增加完成时间的基础上,把任务映射到价格便宜的机器上,提出了基于有向无环图的成本-时间优化调度算法。通过仿真表明,相对OGS算法,该算法减少了所需成本。     

基于有向无环图的立交结构构建方法

道路信息是数字城市中的重要元素,道路网中的立交结构建模对于城市交通三维 仿真、交通优化、城市规划等诸多领域均有重要意义。当前已有大量针对城市道路网建模技术 的研究工作,但对立交结构的处理尚未有针对性的表达方法。通过对立交结构的观察分析,提 出一种基于有向无环图的立交结构构建方法,期望达到高效、高质量建模的目的。首先对二维 栅格数据进行预处理,提取有效道路信息;其次依据提取的信息构建有向无环图(DAG),用于 表达立交结构拓扑关系;再次基于提出的立交桥道路高度自动估算方法,利用DAG 结合道路 的结构特性、功能特性及相关先验知识,计算得到道路控制点的高度;最终依据计算得到的道 路高度和拓扑信息进行立交结构三维模型构建。实验选取了华东地区3 个典型立交结构进行测 试,结果证明该方法在数据获取、计算正确率方面有一定优势,有助于简化立交结构建模流程。     

面向泛娱乐文本的层次多标签分类方法

针对泛娱乐领域文本情报预测类别标签具备有向无环图(DAG)结构的特点，提出一种考虑标签层次结构的基于最优路径层次多标签分类方法。根据现有标签构建DAG结构并将其转化为较易处理的树形结构；采用局部策略为树形结构中每个节点分别训练基分类器，同时为每个节点设置贡献值，贡献值由分类器输出概率与层次权重组合而成，贡献值大于阈值时该节点设置为1,否则为0;对树形结构进行深度优先遍历生成路径，计算各路径得分，选择满足层次约束并得分最高的路径作为最终预测集合。在泛娱乐公开文本信息数据集上进行了4组实验，结果表明该方法相较于分类器链、二元分析、SVM多标签分类和MLKNN算法，分类效果更优。     

SPKI2.0信任模型的改进及应用

本文简要介绍了SPKI证书,同时提出使用SPKI证书进行访问控制时容易出现的问题,即查找证书链失败的问题,并提出了对SPKI授权认证模型改进的方法,使得当授权证书链不存在时客户端建立新的证书链访问资源服务器,并将此模型应用于网上电子商务中。     

An efficient delegation protocol with delegation traceability in the X.509 proxy certificate environment for computational grids

The X.509 proxy certificate is widely used to delegate an entity’s right to another entity in the computational grid environment. However, this proxy certificate has two drawbacks: the potential security threat caused by non-traceability of a delegation chain and the inefficiency caused by an interactive communication between the right grantor and the right grantee on the delegation protocol. To address these problems, a new delegation protocol is presented. The proposed protocol employs an ID-based key generation technique to support delegation traceability and non-interactive delegation. Since access-right delegation occurs frequently in the computational grid environment, the proposed protocol can enhance security by providing delegation traceability and can enhance efficiency by reducing the inter-domain communication cost.     

委托授权在PMI体系架构中的研究与应用

PMI是构建在PKI基础上实施特权管理的服务体系,目前普遍采用基于角色的安全架构和基于属性证书的实现机制。该文提出了一种面向PMI环境基于角色和权限两级的开放分布武委托授权模型——DM for PMI（Delegation Model for PMI）,并在该模型的基础上引入委托证书,给出了一种扩展的PMI体系架构——EPMI（Extension PMI）。EPMI增强了原有PMI中委托授权的语义和机制,解决了开放分布式环境下电子政务与电子商务实际应用中的特权委托问题。     

面向HTTPS的内容分发网络代理关系透明化

内容分发网络可以提高浏览器访问网站的速度和网站安全性（例如防DDoS攻击）,已被广泛部署和应用。当浏览器的HTTPS连接被重定向到内容分发网络的代理服务器时,由于浏览器要求收到的证书与访问的网站域名匹配,内容分发网络不能直接使用自己的证书,而是需要使用内容来源网站的有效证书和私钥,才能正确地同浏览器建立HTTPS连接。现在,大量内容分发网络和源网站共用私钥,违背了PKI的设计原则。同时,现有模式下的代理关系对于浏览器是不透明的,内容源网站也无法快速地撤销代理关系。本文提出了一种面向HTTPS的,公开可验证的内容分发网络代理关系管理方案。在本方案中,内容来源网站在公开的日志服务器中发布授权代理其内容的内容分发网络的信息,并产生可验证的代理证据。浏览器使用HTTPS连接内容分发网络代理服务器时,代理服务器推送自己的证书和相应的代理证据。浏览器不必与源网站直接通信,即可验证代理证据,并使用内容分发网络的证书正确地建立HTTPS连接。同时,本方案允许内容分发网络和内容来源网站独立地管理各自的私钥,且内容来源网站可以独立地更新、撤销代理关系。我们实现了本方案的原型系统,并进行了性能评估：实验结果表明,本方案在带宽/延迟/存储等各方面均未造成过大开销。     

一种基于时间域和信任度的分布式证书链搜索算法

在分布式系统中在分布式环境中,基于目标的分布式证书链搜索算法的提出,找到并检索出所需要的证书,但是目前得信任管理系统还存在以下不足：（1）委托深度没有得到控制;（2）证书的有效期没有得到体现。针对上述问题,提出了一种基于时间域和信任度的分布式证书链搜索算法,并结合具体的例子给出了该算法的使用。     

Solving identity delegation problem in the e-government environment

At present, many countries allow citizens or entities to interact with the government outside the telematic environment through a legal representative who is granted powers of representation. However, if the interaction takes place through the Internet, only primitive mechanisms of representation are available, and these are mainly based on non-dynamic offline processes that do not enable quick and easy identity delegation. This paper proposes a system of dynamic delegation of identity between two generic entities that can solve the problem of delegated access to the telematic services provided by public authorities. The solution herein is based on the generation of a delegation token created from a proxy certificate that allows the delegating entity to delegate identity to another on the basis of a subset of its attributes as delegator, while also establishing in the delegation token itself restrictions on the services accessible to the delegated entity and the validity period of delegation. Further, the paper presents the mechanisms needed to either revoke a delegation token or to check whether a delegation token has been revoked. Implications for theory and practice and suggestions for future research are discussed.     

电子政务中的安全认证方案研究

文章基于国外电子商务管理解决方案的一般框架,针对当前电子政务发展中存在的主客观方面的主要安全问题,对电子政务的网络结构及安全认证方案进行了探讨;对数字证书服务进行了研究;对数字证书、CA树、证书链、可信数字证书等概念及数据结构作了形式化的定义,推导出了证书链的性质、判别证书链中可信数字证书的命题并加以证明。采用面向对象的建模方法建立了数字证书、签名者、证书链的对象模型。     

网格环境中一种基于SPKI证书的授权模型

网格环境中的授权问题是网格安全的一个研究热点。社区授权服务CAS是网格安全基础设施GSI中的授权机制,鉴于社区授权服务CAS授权机制中提供各种服务的Resource只能粗粒度地授权给CAS服务器,很难细粒度地控制客户权限,本文提出了一种新的授权模型,采用了SPKI电子证书进行授权。与CAS相比,该模型授权更加灵活,通过委托授权增强了系统的可扩展性,而且能够细粒度地控制用户权限。     

基于预约的证书撤销通知方案

分析Ad Hoc网络中证书撤销通知方案的优缺点,提出一种基于预约的证书撤销通知方案。当节点的证书状态发生变化时能主动及时地把证书的最新状态通知给预约该证书状态的所有节点,通过单向哈希链实现预约及证书状态通知消息的认证,同时利用自恢复区域方法传播预约及证书状态通知消息,并运用Jini技术实现该方案。实验结果表明,该方案是有效的。     

基于属性证书的PMI及其在电子政务安全建设中的应用

PMI体系和模型的核心内容是实现授权与访问控制的有效管理。在重点介绍作为其实现机制之一的属性证书和PMI体系结构及特权委托模型的基础上,提出了一个解决电子政务安全建设的控制模型,并对其进行了分析。