一种交换协议的理性模型及其公平机制设计

理性交换协议是解决小额支付的有效方法,但是由于参与者的自利性,理性交换协议的公平性较难满足。论文首先对理性交换过程中的集体利益进行形式化定义,并基于占优策略构建理性参与者模型,以及基于占优策略和集体利益建立理性交换协议的公平性模型;其次基于激励相容理论设计理性交换协议的公平机制,基于理性交换协议的公平机制和扩展式博弈构建理性交换协议的理性博弈模型,并基于理性交换协议的博弈模型设计了一个理性交换协议;最后基于相关博弈方法证明所设计协议满足正确性和理性公平性,并用一个案例说明方案的可行性。     

基于极大熵原理的理性公平交换协议

鉴于理性交换协议是一个动态博弈模型, 在完全不完美动态博弈中, 力图用极大熵原理来解决理性参与者的策略行为推断问题。扩展了一个基于信息熵的理性交换协议模型, 通过引入期望收益函数和期望均衡的方法, 给出理性交换协议的公平性描述; 基于最大熵原理构造了一种新的理性交换协议; 证明该协议的安全性, 利用博弈树的方法对整个交换过程进行分析并给出了理性公平性证明, 结果表明该协议能达到期望均衡。协议交换过程中无须可信第三方的参与, 该协议实现了理性公平性且具有更好的适应性。     

一种理性安全协议的博弈逻辑描述模型

博弈逻辑ATL和ATEL可以对传统安全协议的公平性、安全性等性质进行分析与验证。但在理性环境中,由于参与者对知识的自利性,ATL和ATEL都不能形式化分析与验证理性安全协议。因此在CEGS中引入效用函数和偏好关系知识,得到新的rCEGS,并在合作模态算子《Γ》中加入行为ACT参数,提出新的可形式化分析理性安全协议的交替时序认知逻辑rATEL-A。然后运用rATEL-A构建两方理性安全协议的形式化模型,并基于rCEGS的等价扩展式博弈,对具体的两方理性交换协议进行形式化分析,结果表明构建的形式化模型可以有效地形式化分析理性安全协议的正确性、理性安全性和理性公平性。     

一种基于博弈理论的VANET路由算法

车联网VANET属于移动自组织网的特殊应用,能够自动、无基础设施组织网络。VANET为车与车辆间和车与基础设施间提供通信,然而,VANET的动态拓扑致使移动自组织网的路由不再适用于VANET。为此,提出一种基于博弈理论(Game)路由算法,通过Game寻找最优的路由,并提供接入Internet最优路径。该算法利用学习算法计算纳什等式,再利用纳什等式寻找最合理的路径。仿真结果表明,提出的路由算法能够有效地进行VANET通信。     

基于动态博弈的电子支付系统模型及自利性*

使用通信顺序进程CSP和博弈理论提出了基于动态博弈的电子支付系统模型,提出了一种电子支付协议的新属性自利性; 基于纳什均衡理论给出了自利性的形式化定义,可以用于对电子支付系统安全属性的形式化分析。 与以前的工作相比,其主要贡献为：基于CSP事件对参与者的交叠并发和同步行为建模, 基于博弈策略理论对协议主体的多种不诚实行为和三种质量的通信媒介建模,可以用于分析协议主体与通信媒介之间的合作和竞争行为; 对进程失效和通信失效建模,其中通信失效模型考虑了消息延迟导致的失效,因此可以分析更多失效情况下协议的性质;自     

公平理性委托计算协议

传统委托计算的验证过程计算和通信开销较高,且参与者要么诚实,要么邪恶;理性委托计算是引入理性参与者,通过效用函数来保障计算结果的可靠性.本文首先在委托计算中引入博弈论,给出了唯一稳定均衡解.其次,基于比特币和Micali-Rabin的随机向量表示技术,设计一种新的理性委托计算协议.针对协议的公平性问题,参与双方分别提交特殊构造的比特币押金,保障参与者双方的利益;针对验证复杂问题,运用Micali-Rabin的随机向量表示技术,验证过程简单高效,且不会泄漏关于计算结果的任何信息.最后,安全性和性能分析结果表明,该协议不但解决了传统委托计算的验证复杂问题,同时保证了诚实者的利益.     

一种基于Q学习的有限理性博弈模型及其应用

传统博弈理论模型建立在人的完全理性基础之上,难以切合实际。有限理性博弈则能够很好地描述实际问题。有限理性的博弈者参与到不完全信息博弈中,对博弈的规则、结构以及对手等博弈信息有一个逐渐适应和了解的过程,因此博弈应是动态进化的模型。针对这一问题,提出了一种基于Q学习算法的不完全信息博弈模型,根据Littman的最大最小原则建立了多指标体系下的策略选择概率分布;构建了Q学习与博弈融合的数学模型,使用Q学习机制来实现博弈模型的动态进化;最后将模型应用于两人追逐的仿真实验,结果表明所提出的模型能够很好地再现追逐情景。     

理性密钥共享的扩展博弈模型

理性密钥共享体制通过引入惩罚策略使得参与者不会偏离协议,常采用的惩罚是一旦发现有人偏离就立即终止协议.这种惩罚策略有时导致惩罚人自身利益严格受损,从而降低了对被惩罚人的威慑.为了克服这一弱点,本文以扩展博弈为模型分析了理性密钥共享体制.首先给出(2,2)门限的理性密钥共享体制,证明了所给的协议是该博弈的一个序贯均衡,即经过任何历史之后坚持原协议仍然是每一个参与者的最优选择.特别地,在发现有人偏离后,协议所给出的惩罚策略既可以有效惩罚偏离者又能够完全维护惩罚人的利益.这是本文对前人设计的理性密钥共享体制的一个重要改进.然后针对将协议扩展到(t,n)门限情形,实现密钥分发人离线,达到计算的均衡等相关问题给出了一般的解决方案.     

安全协议的博弈论机制

在博弈论框架下,基于纳什均衡设计安全协议的计算和通信规则.首先,提出安全协议的扩展式博弈模型,结合通用可组合安全的思想给出安全通信协议博弈参与者集合、信息集、可行策略、行动序列、参与者函数、效用函数等定义;在该模型下的安全协议能安全并发执行.其次,根据博弈的纳什均衡给出安全通信协议的形式化定义.最后,基于该机制给出一个安全协议实例,并分析该安全协议博弈机制的有效性.     

基于非合作动态博弈的网络安全主动防御技术研究

目前基于博弈的网络安全主动防御技术大多采用静态博弈方式.针对这种静态方式无法应对攻击者攻击意图和攻击策略动态变化的不足,基于非合作、非零和动态博弈理论提出了完全信息动态博弈主动防御模型.通过"虚拟节点"将网络攻防图转化为攻防博弈树,并给出了分别适应于完全信息和非完全信息两种场景的攻防博弈算法.理论分析和实验表明相关算法...     

一种新的基于HECC的多方公平交换协议

为了提高多方公平交换协议的安全性和运行效率,提出一种新的基于HECC的多方公平交换协议。利用基于超椭圆曲线双线性对的身份签名方案,提高了协议的运行效率;通过HECC的门限秘密共享技术确保了交易过程中的安全性。最后用改进的Kailar逻辑对新的多方公平交换协议进行形式化分析,结果表明新的多方公平交换协议不仅满足公平性、抗合谋性等,而且具有可追究性。     

一种新型基于Binary-LWE的认证密钥交换协议

为了设计一种基于格困难问题的强安全认证密钥交换协议,分析了DXL12和DXL14方案中缺少认证功能导致容易遭受中间人攻击等缺陷,提出一种基于Binary-LWE的认证密钥交换协议。该协议具有两轮消息交互,不依赖于数字签名提供隐式密钥认证,并采用2012年Micciancio和Peikert在欧密会上提出的陷门函数来提供双方认证功能。在随机语言机模型下将安全性直接建立在Binary-LWE问题的困难性假设上,具有前向安全性、抗中间人攻击、抗冒充攻击等安全属性。由于该方案的安全性是基于格上困难问题,所以可以抵抗量子攻击。     

基于半量子的量子秘密信息互换协议

提出一种基于半量子的秘密信息互换协议,使得通信双方在半可信第三方TP的帮助下可以公平地实现秘密信息互换.在协议中,TP制备Bell态粒子,并将粒子分别发送给通信双方,通信双方将自己的秘密信息加载在粒子中返回给TP.TP对粒子进行测量,并公布测量结果,通信双方可以根据TP公布的测量结果推断出对方的秘密信息.同时,只有TP...     

基于RBF神经网络的攻防博弈模型

为了阐明网络攻防过程中博弈双方如何确定对方的类型,从而选择行动策略,提出了基于RBF神经网络的攻防博弈模型。首先使用两人随机博弈模型来分析网络攻防双方的特点,揭示制约双方选择策略的因素;通过精炼贝叶斯纳什均衡求得博弈双方选择的最优策略;最后,根据可疑者的行动策略和系统的状况,使用RBF神经网络对其类型进行推理。     

基于交易服务的一个动态负载平衡模型

CORBA是当前被广泛采用的分布式对象平台,它成功地解决了异种平台的互操作问题。为了提高整个基于CORBA的分布式系统的性能,负载平衡成为CORBA应当考虑的问题。本文给出了一个基于交易服务的通用动态负载平衡模型。它不仅实现了CORBA负载平衡,而且其对交易服务的扩展对用户透明,原有应用可以直接与之集成。文章最后给出了模型的性能的评价和分析。     

基于贝叶斯-斯坦科尔伯格博弈的DNN动态防御方法

基于梯度攻击对图像进行修改,可造成基于神经网络的分类技术的精确度降低10％左右,针对这一问题,提出利用网络空间领域里移动目标防御思想来增加神经网络对抗该类攻击的鲁棒性.定义整体网络集的"区别免疫"概念,将网络中防御方和用户之间的交互模拟为一个重复贝叶斯-斯坦科尔伯格博弈过程.基于此从该组网络集中挑选出一个受训练的网络对...     

一种基于合作博弈论的自动驾驶车道变更模型

提出一个新颖的车道变更模型,采用合作博弈方法激励车辆参与合作.首次将合作博弈理论应用到车道变更领域,设计用于两车变道的纳什讨价还价变道模型,然后扩展为三车的合作博弈变道模型,并求出变道模型的纳什讨价还价解和夏普利值.为了进一步激励车辆参与合作,在收益分配方案中加入支付补偿部分来实现整体收益的可转移性,从而取得模型的解....     

基于协议引擎的协议实现方法研究

为了从实现的角度解决网络协议相似性和多样性的矛盾，以及不同协议不同实现方法对系统资源的消耗和协议管理维护的复杂性问题，文中在分析了基于ＯＳＩ协议实现的基本问题的基础上，提出用面向对象方法和虚拟概念解决通用性难题，并且提出了基于协议引擎的协议实现方法，分析了它的结构特点和应用时的几点考虑，认为效率是主要评价因素，文中还给出了Ｊａｖａ环境上应用协议引擎网络管理模块和网关路由器的实现方案。     

基于WinCE的Modbus动态链接库的实现

在工业控制现场,常采用由一台主机和若干从机构成控制系统网络,通过Modbus总线协议来实现主从之间的信息传递。在基于WinCE的智能仪表设计时,常使用EVC/.NET根据通信协议进行专门编程,存在开发周期长、可移植性差、管理维护困难的问题。通过WinCE环境下底层串口编程,将Modbus协议模块化,封装为一个动态链接库(DLL),应用程序进行简单配置即可调用,开发周期短,可移植性强,便于程序的管理、重用与共享。该实现已用于动态称重智能仪表中,并在公路计重收费系统项目中使用验证取得良好的通信效果。