配电网自动化DTU终端的103规约的安全性分析

IEC 60870-5-103规约是应用于继电保护设备的信息接口配套标准,传输的主要内容是与继电保护有关的信息.该报文进行的是明文传输,缺乏加密措施和数字签名机制,安全性较低.为了验证以太网传输的103规约存在安全隐患和风险,搭建了主站与配电网自动化DTU终端的通信实验环境.运用ARP欺骗手段对系统进行了中间人攻击测试,实验的结果表明以太网传输的103规约具有中间人攻击的风险.为了提高协议的安全性,提出了一种基于非对称密码算法的双向身份认证机制,并采用对称加密机制、数字签名技术确保传输报文的机密性和完整性,最后通过仿真测试验证该方法的有效性.     

模型学习与符号执行结合的安全协议代码分析技术

符号执行技术从理论上可以全面分析程序执行空间,但对安全协议这样的大型程序,路径空间爆炸和约束求解困难的局限性导致其在实践上不可行。结合安全协议程序自身特点,提出用模型学习得到的协议状态机信息指导安全协议代码符号执行思路;同时,通过将协议代码中的密码学逻辑与协议交互逻辑相分离,避免了因密码逻辑的复杂性导致路径约束无法求解的问题。在SSH协议开源项目Dropbear上的成功实践表明了所提方法的可行性;通过与 Dropbear 自带的模糊测试套件对比,验证了所提方法在代码覆盖率与错误点发现上均具有一定优势。     

基于动态参数的按需可扩展地址分配算法

提出了一种基于动态参数的按需可扩展地址分配算法,根据分布式地址分配机制(DAAM)对16 bit地址空间进行分块,根据网络状况来动态调整参数以及进行地址一次或者多次扩展;同时改进路由算法,使其与Cluster-Tree协议兼容。仿真表明改进算法在地址分配成功率、平均分配耗时等方面优于DAAM以及它的改进方案EDAA-BA和RBAC。     

无线网络中TCP/NC协议性能分析与仿真验证

为改进传统传输控制协议( TCP)在无线网络中的性能,运用Matlab对TCP Reno,TCP Vegas和基于网络编码的TCP/NC吞吐率分析模型进行数值求解,分析3个模型在不同网络环境下应达到的理论值,验证TCP/NC模型在理论上能否提高其吞吐率。基于NS-2对3种吞吐率模型进行仿真,结果表明,TCP/NC及其分析模型可有效改进TCP协议。     

一种改进的超轻量级RFID认证协议

针对当前超轻量级RFID认证协议中存在的安全缺陷,提出一种改进的超轻量级RFID双向认证协议。通过引入新的函数,使消息之间的数学关联性更加复杂,避免了泄露标签标识符,提高了阅读器和标签在开放环境中通信的保密性。对该协议的安全性和效率进行分析,并利用OPNET软件对该协议仿真实验,结果表明,该协议能抵抗代数攻击,重传攻击,假冒攻击等多种常见恶意攻击,在同等计算量下具有更高的安全性,可用于实际的移动身份认证环境。     

基于速龙码的WSNs传输功率控制重编程协议

为了降低节点能耗,提高能量的利用率,提出了一种高效节能的基于速龙码（ RC）的传输功率控制（ RC-TPC）重编程协议。该协议分两个阶段完成数据传输,第一阶段各个节点更新自己的位置信息,形成最优化的拓扑结构。进入第二阶段后,根据优化的拓扑结构通过调整发送节点的传输功率和中继节点的累计选择次数,Sink节点选择适当的中继节点,使中继节点的传输功率和RC的开销达到最优化。此外,RC的编码方式使传输数据包发生的错误概率更小,减少了重编程过程中的冗余以保证网络负载的均匀分布,有效地实现了高效节能,从而提高整个网络的生存周期。理论分析与实验结果表明：与MNP协议和ATPC协议相比,RC-TPC协议用于传输的平均能量消耗降低17.2%。     

一种低延时的无线传感器网络MAC协议

针对典型无线传感器网络X-MAC协议在多跳环境下累积延迟问题,提出一种具有低时延的Ex-MAC协议。利用管理邻居节点工作周期和虚通道算法,使得虚通道中的所有节点近似于同步,从而减少数据传输延迟,而且不需要交换同步控制帧。仿真结果与X-MAC协议相比,减少了端到端的延迟和数据包冲突的几率,提高了网络的吞吐量。     

基于优化通信质量的PEGASIS协议改进算法

在传统的PEGASIS（power efficient gathering in sensor information system）协议基础上,提出一种可优化全网通信质量的改进算法。新算法在链头生成阶段借鉴了蚁群相遇算法原理,采用双链头成链方法进行数据传输,大大缩短了单链路网络的通信时延;在拓扑成链的过程中引入距离阈值作为限定权重,进而计算出基于能耗均衡与通信质量的最优路径。实验结果表明,该算法有效地优化了整体网络的通信质量。     

基于Aqua-Sim的水声传感器网络MAC层协议分析

分析了水声传感器网络中MAC层协议的特点和分类.利用基于NS2的Aqua-Sim水声网络仿真模拟软件仿真了Broadcast MAC协议和R-MAC协议在五个节点的集中式拓扑结构的水声传感器网络中的传输过程,分析比较了两种协议在平均数据包延时、平均能量消耗以及平均吞吐量上的异同.得出在集中式拓扑结构的水声传感器子网中,Broadcast MAC协议更适合于要求较高吞吐量的应用环境,而R-MAC协议更适合于在能量消耗方面有严格要求的应用环境.     

面向二进制数据帧的聚类系统

为了分离复杂无线网络环境下获取到的二进制数据帧,为后续协议逆向解析提供前提条件,实现了对复杂协议簇协议的聚类系统.首先使用AC算法挖掘出二进制数据帧中的频繁序列特征;然后创新地使用了Apriori算法搜索分析这些特征的关联关系,并且结合二进制流数据帧的特点对结果进行了四步剪枝处理;最后利用筛选出的特征通过改进的K-means算法进行聚类.实验表明,该系统可以对二进制协议数据帧的聚类起到很好的效果,同时对存在TYPE字段的多层协议簇,还能进一步区分出多种协议间的层次关系.