结构化P2P网络的负载均衡技术研究

在结构化对等网络中,负载失衡现象的产生将会造成单点失效、网络拥塞、请求延迟甚至是系统瘫痪等系统应用性能问题。本文针对传统复制算法中存在的无有效的预防热点策略、忽视节点性能差异性和副本维护机制等问题,提出基于节点性能分类和数据,节点分析的自适应负载均衡算法。通过实验模拟证明本文算法能够有效地实现结构化对等网络的负载均衡,降低数据请求报文的丢失率,从而有效地提高系统节点的利用率。     

基于Hash函数的MD5算法研究和硬件实现

在传统 MD5算法中,最影响执行速度的步骤是对关键路径变量 B 的求取。为提高算法的执行速度,对关键路径进行优化,将加法运算分成两步,由此缩短B的求取时间。用Verilog语言描述改进算法的硬件结构,并对其进行综合。实验结果表明,该电路的面积为85678μm2、频率为142.8 MHz,与传统算法相比,改进算法的执行速度提高了1.989倍。     

门限多重秘密共享方案

基于Shamir的门限方案、RSA密码体制以及Hash函数,提出了一个新的门限多重秘密共享方案.参与者的秘密份额是由各参与者自己选择,并且只需维护一份秘密份额即可实现对多个秘密的共享,每个参与者也可以是秘密分发者,只要正确选择参数不会影响到各个参与者所共享的秘密安全性.在秘密恢复过程中,秘密恢复者能够验证其它参与者是否进行了欺骗.方案的安全性是基于Shamir的门限方案、RSA密码体制以及Hash函数的安全性.分析结果表明,该方案是一个安全、实用的秘密共享方案.     

阵列众核结构上的一种多层分区Hash连接算法

连接是数据查询处理中最耗时、使用最频繁的操作之一,对提高连接操作的速率具有重要意义。阵列众核处理器是一类重要的众核处理器,具有强大的并行能力,可用来加速并行计算。基于阵列众核处理器的结构,设计和优化了一种高效的多层分区Hash连接算法。该算法通过多层划分的策略大大降低了主存访问次数,通过分区重排方法有效消除了数据倾斜的影响,获得了很高的性能。在异构融合阵列众核处理器DFMC(Deeply-Fused Many Core)原型系统上的实验结果表明,DFMC上多层分区Hash连接算法的性能是CPU-GPU耦合结构上最快的连接算法的8.0倍,表明利用阵列众核处理器加速数据查询应用具有优势。     

改进的多变量哈希函数

针对基于MI算法提出的一种多变量哈希函数进行研究,对该算法的安全性进行分析,找到其破解方法,并在此基础上对该算法进行改进。改进算法在保持了原有算法的所有优点的基础上对这种碰撞攻击免疫。还对该改进算法进行了原像攻击、第二原像攻击、差分攻击和代数攻击方面的安全性分析。同时建立数学模型,并通过实验测试了该改进算法的雪崩效应及其稳定性。实验结果表明,该算法满足严格雪崩效应原则,具有理想的、稳定的雪崩效应。     

一种改进的抗碰撞散列函数构造算法

针对MD5和SHA等传统散列函数易发生碰撞的问题,在分析散列函数碰撞机率的基础上,提出一种改进的抗碰撞散列函数构造算法.算法利用元胞自动机的状态离散性和并行迭代的特性,在分析ECM(Encryption Checksum)散列迭代结构的基础上,对ECM散列迭代结构进行改进.通过在压缩函数运算之后,进入ECM迭代之前,进行一次初等元胞自动机变换,以此增强散列函数的随机性,解决易碰撞的问题.仿真结果表明,与其它散列函数相比,改进的散列函数具有更好的散列特性和抗碰撞性能.     

基于Hash函数的无分发者的多秘密共享方案

基于单向抗碰撞Hash函数提出了一个理想的多访问结构的多秘密共享方案。方案中每个参与者只需持有一个子密钥即可用来恢复多个主密钥。为了避免分发者的不诚实行为所导致的破坏,参与者各自选择其子密钥,主密钥由一个指定的算法生成,即该方案是一个无分发者的秘密共享方案,任何人都无法进行独裁。方案只用到了Hash函数和异或运算,避开了模乘法、模方幂以及求逆等高度复杂的运算,方案具有可验证性。     

基于非线性数字滤波器的混沌Hash函数设计

在分析变系数非线性数字滤波器的混沌特性的基础上,提出一种带密钥的混沌Hash构造方法.首先构建能产生高维混沌序列的非线性数字滤波器;然后通过混沌调制方式将明文信息注入滤波器均匀分布的混沌轨迹中;最后以扰动映射和滤波器的初态作为密钥,以轨迹的粗粒化量化形成明文的Hash值.研究表明,该算法简单快速,比基于单一混沌映射的Hash算法安全性更高;同时,滤波器结构中没有复杂的浮点运算,比一般复合混沌系统更易于软硬件实现.     

基于最大秩距离码的公钥密码系统

秩距离码及最大秩距离码的概念是由Gabidulin首先提出的,由于秩距离的特点,利用秩距离码构造的各种密码体制和认证系统的安全性比汉明距离度量的码更高。利用最大秩距离码,提出了新的McElience公钥密码系统,讨论了其可行性及安全性,证明了它比基于纠错码的McElience公钥密码系统更安全。而且,通过引入单向杂凑函数,使密码系统能有效的抗击消息重发攻击和相关消息攻击。     

基于数据挖掘的IDS日志算法的改进

提出了一个基于最小完美哈希函数的关联规则的数据挖掘算法。基于Apriori的算法,在综合了传统哈希剪枝技术的同时,利用最小完美哈希函数的优点,保证了静态数据库关联规则挖掘,可以对关联规则的哈希结构数据进行动态的调整。该算法提高了挖掘效率,通过抑制哈希地址冲突提高了算法的稳定性和可用性。