实时广播模型在Linux下的实现与应用

客户服务器结构在当前的系统架构中非常普遍,一般的应用是请求响应模式的。当服务端需要向所有客户端主动实时发送一些广播消息时,上述模型则不能有效地实施。该文设计并实现了基于消息队列的实时广播模型,并给出其应用实例。     

基于门限秘密共享的区块链分片存储模型

针对存储原因所导致的区块链技术难以在大型业务场景应用的问题,提出了一种基于门限秘密共享的区块链分片存储模型。首先由共识节点使用改进的Shamir门限,将要上链的交易数据进行分片处理;其次,共识节点基于分片数据构造不同的区块,并分发给现存于区块链网络中的其他节点进行存储;最后,当节点要读取交易数据时,在从分发到交易数据分片的n个节点中的k个节点请求数据,并利用拉格朗日插值算法进行交易数据的恢复。实验结果表明,该模型在保证了上链数据安全性、可靠性、隐私性的同时,每个节点的数据存储量约为传统存储方法的1/（k-1）,从而有利于区块链技术在大型业务场景的应用。     

一种基于量子密钥的区块链身份认证方法

针对当前区块链系统存在的用户身份非法访问、身份伪造等影响区块链系统安全的问题,基于量子密钥安全性和可靠性高的特性,提出并设计了一种利用量子密码技术实现区块链系统身份认证的方案,方案中用户每次登录区块链系统时可通过比对客户端量子密钥散列值和量子密钥云服务器散列值的一致性完成身份认证,从而确保了区块链系统每次交易用户身份的合法性和安全性。实验结果表明,利用量子密码技术能够实现区块链系统用户身份安全认证,为区块链身份安全认证提供了一种新的思路。     

基于客户端代理的透明服务接管技术研究

在服务消费过程中,为保证可用性和服务质量,需对服务调用请求实施失效监控和透明失效接管,而基于服务端集中式代理的监控与接管方式容易引起服务端过载,致使服务系统的整体可用性和服务质量下降。针对该问题,提出一种基于客户端代理的透明服务接管方案,以分布式、基于服务描述自动生成的客户端代理取代集中式的服务端代理。该方案在解决集中式代理过载问题的同时能够保证较高的开发效率。     

一个基于事件驱动的面向服务计算平台

基于请求/响应调用模型的面向服务体系结构(Service-Oriented Architecture,SOA)的实现存在通信耦合程度高,协同能力不足的问题.事件驱动体系结构特别适合于松耦合通信和应用需要感知支持的环境.在面向服务的计算平台中提供事件驱动支持,可满足计算平台的松耦合通信与协同需求.文中给出了面向服务计算平台中事件驱动的框架,针对需高效处理事件流上复合事件的需求,在框架中设计了基于SEDA模型的并发事件处理与基于事件代数的事件流处理机制.在事件代数中给出了上下文语义和相应的检测算法,以实现高效事件流处理.实验表明,设计的事件驱动面向服务计算平台具有松耦合通信、协同计算、高效事件流处理和复合事件处理的特点,适应了目前动态多变的大规模分布式计算环境的需求,有着广阔的应用前景.     

基于区块链的学位证书存证系统设计与实现

为促进区块链技术在教育领域的应用实践,针对学位证书存证的教育业务场景,研究基于区块链的学位证书存证相关应用系统设计。鉴于现有的系统设计大都基于挖矿机制实现,交易处理效率较低,提出基于超级账本的学位证书存证系统设计。将可信学位证书信息存储进区块链中,解决学位证书存储存在的单点故障和潜在篡改问题;利用Kafka作为交易的消息队列,实现交易处理的高吞吐量,该系统设计具有可行性和正确性。实验测试结果表明,相比其它基于区块链的系统设计,该系统具有更高的交易处理速度。     

网络文件系统在继电保护装置的研究及应用

为了解决继电保护装置存储空间有限以及多板卡间文件同步的问题,对数据共享技术进行了研究。针对继电保护的实际应用场景,设计了适用于继电保护装置的网络文件系统。该系统基于用户数据报协议(UDP)和传输控制协议(TCP),采用客户端/服务端架构,每个板卡既是客户端又是服务端。客户端是文件操作请求的发起者和结果的接收者,服务端可响应客户端的请求,因此每个板卡只需存储自身必需文件即可,其他数据文件可随时从远方获取。该系统将共享技术应用于继电保护领域,有效节省了保护装置的存储空间,同时解决了装置板卡间的文件同步问题,具有可移植性好、通用性高的特点。该系统已经通过功能、效率和稳定性测试,成功应用于多个型号的继电保护装置,取得了预期的效果。     

基于WCF的软件系统安全框架研究

WCF是微软新一代的通信技术,在服务端接收客户端请求时,让授权客户端访问,非授权用户不能访问.借助AOP的思想设计基于WCF的安全通信框架,保证方法调用及数据传输的安全.     

基于BLS聚合签名技术的平行链共识算法优化方案

目前,平行链的每个共识节点均需发送各自的共识交易到主链上以参与共识,这导致大量的共识交易严重占用主链的区块容量,并且浪费手续费。针对上述问题,利用平行链上的共识交易具有共识数据相同签名不同的特点,结合双线性映射技术,提出一种基于BLS聚合签名技术的平行链共识算法优化方案。首先,用共识节点对交易数据进行签名;然后,用平行链各节点通过点对点（P2P）网络在内部广播共识交易并同步消息;最后,由Leader节点统计共识交易,且当共识交易的数量大于2/3时,将对应的BLS签名数据聚合并发送交易聚合签名到主链上进行验证。实验结果表明,所提方案与原始平行链共识算法相比能够有效解决平行链上共识节点重复发送共识交易到主链的问题,在减少对主链存储空间的占用的同时节省交易手续费,只占用主链存储空间4 KB并且只产生一笔0.01比特元（BTY）的交易手续费。     

区块链中可监管的身份隐私保护方案

在账本公开、多方共识情况下确保交易身份的隐私保护是区块链技术面临的主要挑战之一.目前公有链中基于匿名认证和交易混淆的身份隐私保护方案由于缺乏监管又难于在行业应用中推广.借鉴门罗币中的身份隐私保护方案,引入监管方的角色,基于一次性地址加密和零知识证明设计了可监管的交易接收方身份隐私保护方案;结合可链接环签名和可撤销环签名设计了可链接可撤销环签名方案,以实现基于自主混淆的可监管交易发送方身份隐私保护方案.基于上述方案,系统在保护交易方身份隐私的同时,还支持监管方可离线恢复交易参与方的真实身份,从而达到“可控匿名”的监管目的.分析和测试结果表明,方案设计的算法运算时间均为毫秒级,可满足区块链非高频交易场景下的性能需求.     

企业级区块链技术综述

在传统跨机构交易的企业应用中,各个机构都是独立记录己方的交易数据,机构间数据的差异会引起争议,通常需要人工对账或中介机构来解决,因而增加了结算时间和交易费用.区块链技术实现了交易数据在写入前共识验证、写入后不可篡改的分布式记账,可信地保证了多机构间的数据一致性,避免了人工对账和中介机构.区块链是一种去中心化、不可篡改、可追溯、可信的、多方共享的分布式数据库,企业级区块链是节点加入需经许可的适用于企业级应用的区块链技术.结合Hyperledger Fabric,Corda和Quorum等企业级区块链平台,提出了企业级区块链的系统架构;从交易流程、区块链网络、共识机制、区块链数据、智能合约、隐私保护几方面阐述了企业级区块链的原理与技术;针对企业级区块链的现状,总结了当前的研究挑战与未来的发展趋势.     

面向嵌入式机顶盒终端的P2P网络电视直播系统的设计与实现

针对当前IPTV直播应用中,集中服务模式对服务器性能和网络设施要求较高、可扩展性较差的问题,提出了一种基于P2P(点对点)技术的直播系统Clear Live。与现有的P2P视频系统只针对PC终端的情况不同,该系统主要面向IPTV应用,面向嵌入式机顶盒终端,并兼容PC终端。Clear Live针对机顶盒终端的特点和IPTV应用的环境做了适当的和针对性的设计。实际系统测试结果表明,Clear Live系统能在较低的硬件配置下为大量用户提供高质量的直播服务。     

基于透明计算模式的I/O Server的设计

设计并实现了一个基于透明计算模式的I/O Server系统，I/O Server和I/O Client是一个在透明计算环境下，支持多操作系统远程启动和运行的网络存储访问服务I/O Manager的2个软件模块，I/O Server工作在服务器端，I/O Client工作在客户端。在透明计算模式中，各客户机硬件与操作系统分离，用户需要的操作系统的应用程序存储在服务器端。在客户机启动时，I/O Server和启动协议将I/O Client下载到端系统上运行，然后I/O Client向I/O Server发出I/O请求，I/O Server对收到的I/O请求加以分析，进行优先级分类，在优先级分时轮转调度I/O请求、操作服务器上的虚拟硬盘文件，并通过预取和缓存策略减少磁盘I/O操作，将处理结果返回给客户端，支持操作系统的远程启动，并为系统运行时的各种请求提供服务。     

Optimal chaining scheme for video-on-demand applications on collaborative networks

By forwarding the server stream client by client, a chaining-based scheme is a good way to reduce the server streams for streaming applications in well-connected networks. In this paper, we prove that the minimum number of required server streams in such schemes is n-k+1, where n is the number of client requests and k is a value determined by client buffer sizes and the distribution of requests. In addition, we present an optimal chaining algorithm using a dynamic buffer allocation strategy. Compared to existing chaining schemes, our scheme not only utilizes the backward (basic chaining) and/or forward (adaptive chaining) buffer, but also exploits the buffers of other clients in order to extend the chain as much as possible. In this way, more clients can be chained together and served by the same server stream. Our simulation results show that the requirements of the server streams in the presented scheme are much lower those of existing chaining schemes. We also introduce mechanisms for handling VCR functions and fault exceptions in practical applications.     

基于CORBA消息服务的容错机制研究

CORBA逐渐成为面向对象分布式应用中间件的主要标准，但是CORBA当前没有为容错提供相应的机制，该文在比较各种容错方法的基础上，讨论了一种基于异步消息服务回调和查询模型的容错方法，该方法使服务对象的副本可以并行地处理客户请求，提高了容错的性能，该方法具有对服务对象透明，可以满足用户不同容错要求等特点，文中还给出了这种方法在为遗留应用增加容错能力时的应用实例。     

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。     

移动数据库中支持断连操作的一种新策略

在移动环境中，为了能够支持断连操作，有两个主要任务：一个是断连前，移动客户机的数据缓存；另一个是重连机后，移动客户机的暂时事务在服务器上重新执行，本文提出了一种新策略；能够提高暂时事务在服务器上重新执行时的提交率。     

A flexible and recoverable client/server database event notification system

A software architecture is presented that allows client application programs to interact with a DBMS server in a flexible and powerful way, using either direct, volatile messages, or messages sent via recoverable queues. Normal requests from clients to the server and replies from the server to clients can be transmitted using direct or recoverable messages. In addition, an application event notification mechanism is provided, whereby client applications running anywhere on the network can register for events, and when those events are raised, the clients are notified. A novel parameter passing mechanism allows a set of tuples to be included in an event notification. The event mechanism is particularly useful in an active DBMS, where events can be raised by triggers to signal running application programs. Received July 21, 1995 / Accepted May 30, 1996     

StreamCast:基于对等网的流媒体分发系统

本文讨论了关于在互联网上向大量用户分发流媒体内容的问题.在传统的客户机服务器架构之上,考虑在客户端请求过多时可能出现的服务器过载情况.本文提出的StreamCast系统是一种基于对等网的技术,它能够减轻服务器的负载.本文比较详细的讨论了所提出的解决方案,并且指出了一些有价值的研究问题.     

Stability, availability, and response in network file service

A network file system called Multifile is described. It meets response, availability, and stability requirements as primitive functions. Multifile has a high degree of responsiveness because its component parts compete among themselves to service file requests; it has high availability because it maintains multiple copies of files; and it exhibits stable behavior over wise range of system parameters. The responsiveness of Multifile to read requests improves as the number of pages per request rises, implying that read ahead pages can profitably be cached at client sites. The throughput of Multifile improves as the request size increases and as the number of clients increases. As server load increases, the responsiveness of Multifile to read requests is stable in most configurations. The throughput of writes is unstable as the number of pages in the wire request rises, implying that write back pages should not be cached at client sites. The scale of events in file service is dominated by disk activity, so lost message exceptions do not occur frequently enough to affect file service; however, duplicate message exceptions are a factor in performance