多重集合重写与Spi演算的安全协议分析方法

当形式化描述安全协议时,不同的规范语言采用不同的推理方法,其结果不能直接或容易地进行比较,因此在不同的框架中建立明确的关联是必要的。论文在多重集合重写MSR和Spi演算的形式化规范之间建立关联,并定义了一种双射;提出和证明了MSR和Spi演算之间在分析安全协议安全性时的一致性关系定理,利用这个关系对Needham-Schroeder公钥协议进行安全性分析。     

基于进程演算的公钥密码体制安全性自动化证明系统

可证安全是一种通过严格证明确保密码体制安全性的形式化方法,但由于其证明结论严重依赖于证明者个人的经验和技巧,这一方法本身的可靠性受到了质疑。文章设计并实现了一套公钥密码体制安全性自动化证明系统,使用一种概率多项式时间进程演算描述可证安全模型,借助进程间的互模拟等价关系和进程约减实现基于游戏的可证安全自动化证明。系统在C语言环境下实现,已完成ElGamal加密体制和FDH签名体制在内的一系列密码体制的安全性证明测试。     

基于多项式表示的集合问题安全计算协议

针对集合问题安全计算方案在实际应用中的低效率及存在安全漏洞等问题,利用多项式表示技术将集合问题转化为多项式求值问题,结合离散对数问题提出了集合成员关系以及集合交集问题的安全两方计算协议。首先,从最近一个高效的集合成员关系计算协议的安全缺陷出发,分析存在的安全漏洞是在一定条件下可以通过穷举攻击获得参与方输入的元素信息,导致参与方的隐私信息得不到保障。为克服该安全漏洞,将集合表示为多项式,并对多项式进行随机化,以确保参与方交互过程中不会发生任何泄漏;然后,结合离散对数问题,提出了安全的集合成员关系计算协议。该协议能够快速判断输入的元素是否属于一个集合,并且除了集合的势,没有泄露参与双方的任何其他信息。接着,将完善后的集合成员关系计算协议进一步扩展,提出了能够解决集合交集问题的安全两方计算协议。利用该协议,互不信任的参与方能有效计算集合的交集,而不泄露自身的隐私信息。最后,在半诚实模型下,结合概率多项式时间模拟器,给出了两个协议的安全性证明,证明了模拟器视图与原协议执行视图在计算上无法区分;详细分析了本文协议的性能,结果表明提出的集合成员关系计算协议及集合交集安全计算协议比其他相关协议效率更高,具有较小的通信复杂度及计算复杂度。     

未知参数多项式相位信号的最优检测及性能

根据Neyman-Pearson (NP)准则,利用广义似然比检验方法,给出了未知参数多项式相位信号的最优检测器。在相位多项式次数分别为1或2时,周期图、chirp傅里叶变换检测即为对应的最优检测器。推导了检验统计量的概率密度函数以及虚警概率和检测概率,揭示了多项式相位信号检测中信号能量噪声比、信号参数空间中搜索点数、虚警概率和检测概率之间的关系。仿真结果验证了理论分析的有效性。     

基于高阶时间π演算的构件式实时软件研究

在复杂的实时软件系统中使用构件式设计方法已成为目前软件工程中的研究热点.如何有效地验证实时软件的设计是否满足给定的时间规约,是实时计算领域中的主要挑战之一.文中提出 了一种有时间特性的高阶多型仃演算(THO π-calculus),通过对不同阶上进程中活动关联的持续时间和最晚结束时间加以约束,给出了THO-π演算的操作语义.作为对π演算模型等价性分析的重要工具,在THO-π演算语义下提出了一种新的弱时间互模拟关系,并针对弱时间互模拟关系的阶次性定义了多分辨时间约束.通过对某导航软件的设计表明,该方法对实时软件构件内部、构件间的复杂动态时间约束有很好的表达与化简作用.     

无线传感器网络基于概率分发的时间同步协议

针对移动传感器网络中的网络特性,提出了一种基于概率分发的时间同步协议. 该协议中已同步节点根据自身的当前状态,以动态变化的概率发送同步信息对其他节点进行同步,在保证网络同步信息充足的前提下,大幅降低了同步信息的冗余度. 该协议不需要建立网络的层次拓扑结构,节点之间只需要进行一次通信即可实现同步,能够满足移动传感器网络的时间同步需求.     

基于概率的EPA-Wireless时钟同步方法

针对EPA-Wireless协议中采用单报文广播的时钟同步(SPB)方法存在同步时间长、发送报文数目多、协议的宏周期长等问题,提出基于概率的用于EPA-Wireless同步(PBS)方法.PBS只需分配较少的同步机会,每个机会中所有节点都以相等的概率发送同步报文.理论上PBS只需更少的时间和报文来保持节点和网关之间的同步,并且可以减少EPA-Wireless的宏周期;此外PBS方法更加节能,并且可以减少网络流量.PBS方法的性能不会随着节点数目增多而明显下降.使用PBS,从节点与网关时钟之间的时钟偏差比SPB大,但是该偏差不会影响到协议的功能.将该方法在组建的无线网络上进行实验,结果表明,PBS可以降低80%以上的同步时间,证实了与理论结果完全致.     

概率系统的非传递无干扰安全属性分析

为了实现概率信息的安全降密和信道控制等重要安全策略,将可信域的概念引入概率安全进程代数,并以此为工具将非传递无干扰信息流安全模型推广到概率系统．在弱概率互拟等价的基础上讨论了非传递概率信息流安全属性,提出了非传递概率互拟强无干扰（I_BSPNI）和非传递概率互拟复合不可演绎（I_PBNDC）安全属性;并要求系统所有可达状态都满足的持久I_PBNDC属性,该性质能够揭露出I_PBNDC在动态环境中不能暴露的安全隐患.为了弥补互拟复合不可演绎类性质难于验证的缺点,使用基于单步状态的展开条件定义了强I_PBNDC属性．最后分析并证明了这些安全属性之间的包含关系．     

实时网络系统中通信超时时间间隔的分析与测定

通过建立一个基于ＩＥＥＥ８０２ ．３ 局域网协议的网络通信实验模型,分析了实时系统中进程之间通信的时间开销．提出了一种测定实时网络系统超时时间间隔（Ｄｅａｄｌｉｎｅ） 的方法     

模糊概率随机变量的数学期望和方差

在模糊集理论的一般讨论中,大多以交、并算子作为演算算子,但在一些实际问题中,有时需要用到别的演算算子.首先以最大乘积算子作为模糊集的演算算子,证明了最大乘积算子满足分配率.然后引入了模糊概率随机变量的独立性,给出了离散型模糊概率随机变量的数学期望性质的证明.最后根据离散型模糊概率随机变量的数学期望是一个模糊集,对离散型模糊概率随机变量的方差作出了一种新的定义,并对方差的性质进行了证明.     

一种Ad Hoc网络路由协议安全性的分析方法

随着Ad Hoc网络的应用和推广,路由协议的安全问题越来越受关注.考虑Ad Hoc网络的特点,在进行安全性设计和分析时,为了不忽略其对网络性能的影响,使用概率模型检测方法对安全路由协议ARAN进行分析,利用概率模型检验器PRISM对协议主体行为建立连续时间马尔可夫模型,对其有效性、认证性和完整性等性质进行了验证,并计算了网络性能参数.结果表明该协议虽然使包到达率、平均路径长度和平均时延等网络性能略有下降,但满足了有效性、认证性和完整性等安全性质.     

概率致盲攻击模型下被动诱骗态量子密钥分发安全性分析

在量子密钥分发(QKD)系统实现的过程中,非理想的器件会使整个系统的安全存在一定隐患,比如攻击者可以针对非理想的单光子探测器发起致盲攻击,通常通过监测电流以发现致盲攻击.针对这一防御策略,人们又提出了概率致盲攻击,在不引起系统电流明显改变的前提下窃取部分密钥信息.诱骗态方案是现在QKD系统中普遍使用的方案,其中被动诱骗...     

基于概率模型算法的设备运行状态分析

从设备状态动态变化的本质出发,采用概率神经网络方法构建设备状态概率模型,描述设备从正常到故障的全过程．通过对神经网络结构的分析和主要模型参数的计算,以设备运行历史数据作为网络样本点,在模型数据预处理的基础上建立了设备的概率模型,该模型能较好地反映机械设备的运行状态,通过现场数据的分析,证明了该模型的合理性和正确性．     

基于安全协议操作语义模型的组合协议分析及验证

协议的可组合性问题是安全协议形式化分析及验证领域的一个公开问题,通过提出采用安全协议的操作语义模型对组合协议进行形式分析和验证,建立了Yahalom和Denning-Sacco组合协议的操作语义模型,并用基于操作语义模型的自动化验证工具Scyther验证了其安全性,发现了一个针对Yahalom协议机密性的组合攻击.结果表明,操作语义模型是分析与验证组合协议的一种可行方法.     

概率多变量签名方案的新构造

概率多变量密码体制是多变量密码学中的新课题之一. 为了提高概率多变量签名的效率,提出了1个求逆算法复杂度低且随机的新中心映射. 对Gouget等人的概率化方法作了改进,使得公钥生成效率提高,公钥长度大大缩短. 基于新提出的中心映射和改进后的概率化方法,构造出1个高效的概率多变量签名方案. 经过安全性分析,该方案可以抵御目前针对多变量密码体制的四种攻击.     

一种概率XML Twig查询的计算

传统数据库只管理确定性信息．但在许多应用中涉及大量不确定数据。本文把概率数据引入XML文档中．提出概率XML文档树、概率XML模式树、概率XML文档树符合概率XML模式树的定义;给出了概率XML Twig查询树和概率XML Twig查询匹配的定义,最后提出了计算概率XML Twig查询结果概率的定理。     

一种基于概率模型的运动趋势查询处理

运动趋势的准确预测是实现移动对象数据库中各种预测性时空查询处理的基础.提出了一种基于概率模型的运动趋势查询及处理方法.该方法将移动对象未来可能出现的位置定义为一种随机变量.运动趋势查询的处理就是检索随机变量的概率密度函数集合并进行概率计算的过程.为了获得较为准确的概率密度函数集合,提出一种通过对大量历史轨迹随机抽样来估计概率密度函数的方法.还设计了一种能够有效存储概率密度函数和提高运动趋势查询处理效率的索引结构.实验结果表明,提出的方法能够有效支持运动趋势查询的处理并提高对移动对象运动趋势预测的准确性.