基于PBFT算法改进的去主节点共识机制优化

实用拜占庭容错算法PBFT在达成一致性共识过程中,若系统中存在拜占庭或者宕机节点,就会触发视图转换协议,导致算法的通信开销增加,降低算法的共识效率。此外,PBFT随机选取系统节点为主节点,存在一定概率选中非正常节点,导致经过五阶段通信后,结果无法达成共识,需要转换视图,重新随机选取节点进行一致性共识,故提出N-P PBFT算法,省去主节点角色。实验表明,通过引入外部服务担任主节点,优化了算法的一致性共识流程,降低了算法通信开销,从而优化了系统的共识效率。     

一种基于ECC的有序多重数字签名方案设计

通过在分析已有椭圆曲线多重数字签名的基础上,提出了一种基于ECC的有序多重数字签名方案,方案充分利用椭圆曲线密码体制密钥小、速度快等优点,降低了通信成本,提高了网络信息的安全性;方案对信用中心的依赖小,降低了计算复杂度,提高了签名的效率.     

基于 SM2 签名算法的高速密码卡实现

目前 SM2 签名算法应用越来越广泛,随着网络通信与电子交易业务的快速增长,其运算效率面临着前所未有的挑战。为了提高密码卡运算效率,设计并实现了一种基于 SM2 签名算法的高速密码卡。该密码卡利用协议组合运算的思想,减少了 DSP 与 FPGA 交互次数,提高了签名处理效率。同时,采用预计算技术将（1+ d）-1的值存储在密码卡中,降低了签名的计算复杂度。与传统基于 SM2 签名算法的密码卡相比,该密码卡签名速度提高了 22%,可适用于大量数据通信的场景。     

无线传感网络中基于转发节点优化的地理位置路由

由于复杂度低、扩展性好，地理位置路由广泛应用于无线传感网络(WSN)。传统地理位置路由只依据节点位置决策下一跳转发节点，并没有考虑节点能耗。为此，提出转发节点优化的地理位置路由(FNO-GR),旨在提升网络寿命，减少死亡节点数。FNO-GR路由构建邻居节点集，依据离信宿距离，从邻居节点集中选择候选转发节点，并考虑节点剩余能量，从候选转发节点中选择最优的节点作为下一跳转发节点。仿真结果表明，与最短地理位置路由(SGR)协议相比，FNO-GR路由的平均网络寿命提升约5.08%,死亡节点数下降了约7.99。     

基于超立方体Q_n节点编码的最短路径

基于超立方体节点编码的特点,得到求任意两节点间的一条最短路径算法.算法包括八步骤,在最坏的情况下需要执行n+2n²次运算,其时间计算复杂度为O(n2次运算,其时间计算复杂度为O(n²),属于多项式算法.     

WDM网络中PTP协议的一种非对称时延算法

提出了WDM网络中一种适用于1588v2非对称链路时延的测试方法,该方法是在WDM网络中采用2个不同波长λ1、λ2和3步测试来实现的。首先用λ1波长进行1588v2协议的链路时延测试,然后用λ2进行1588v2协议的链路时延测试,最后用一根非常短的光纤把主网元光模块的TX和RX收发端口自环相连进行1588v2协议测试。结合Sellmeier方程推导出了该算法获得主从网元节点的时间/相位偏差及收发两个方向链路时延公式。     

基于ElGamal体制的多重数字签名方案

根据ElGamal数字签名方案设计了两种新的基于离散对数问题的有序多重数字签名和广播多重数字签名方案.新方案的特点是:多重签名是每个签名成员生成部分签名,以合作的方式生成多重签名;部分签名的长度固定,不随签名人数的改变而变化;部分签名算法和验证算法的复杂度与签名人数的多少无关,还具有简单的初始化过程,在签名时具有随机性,在签名和验证方程中无需求逆.具有更高的实用性和安全性.     

基于双线性对的有序多重签名

本文对已有多重签名方案进行分析,提出快速和高效的基于双线性对的有序多重签名方案.并给出具体签名算法和验证算法,比较和分析改进方案的复杂度和安全性,改进方案的运算时间减少了32.016n+123.142毫秒.改进方案所需时间少,运算量低,安全性高且易于实现.     

WSNs中基于传输内容与能量感知的机会路由协议

无线传感网生存时间是衡量其应用价值的关键,为在保障网络传输性能的同时尽量提升网络生存时间,通过对现有机会路由协议的改进与优化,提出一种能同时对传输内容与节点能量进行感知的机会路由协议（CREAOR）。仿真结果表明,与传统路由方案相比,CREAOR能显著提升网络生存时间,同时在传输高优先级数据包时降低了时延。     

无线自组织网络中带宽约束的分布式按需组播路由协议(英文)

为了满足无线自组织网络中的组播数据流带宽需求,提出了无线ad hoc网络中带宽约束的分布式按需组播路由协议.该协议中,每个节点的资源预留表将记录接入自身、邻居节点和隐蔽节点的数据流的带宽需求,然后从该节点的全部可用带宽中减去资源预留表中预留的带宽,计算出剩余的可用带宽,且BCMR在带宽约束的前提下分布式地搜索最短时延路径.仿真结果表明,BCMR在分组投递率和时延方面性能较好,能满足实时通信的要求,可用于低移动性的无线ad hoc网络组播应用中.     

基于休眠的Slotted-FAMA协议改进

基于时隙分配的FAMA水声MAC协议(Slotted-FAMA)虽然在不增加控制信息大小的情况下有效解决水声信道通信冲突问题,但忽略了因无间歇信道监听造成网络整体能量效率下降的问题。为了解决Slotted-FAMA协议的能效问题,提出一种适用于水声信道的基于休眠和时隙分配的低能耗MAC协议(Sleep and Slotted FAMA,S2-FAMA)。S2-FAMA协议在Slotted-FAMA协议的基础上加入动态时隙休眠策略,在降低水声节点能耗的同时避免潜在冲突。仿真结果表明,S2-FAMA协议在不影响网络整体性能的条件下提高网络整体能量效率。     

WSNs中SMAC协议占空比动态调整研究与实现

WSN网络负载具有周期性和突发性,SMAC协议因固定占空比导致网络时延和能量浪费严重.为此,建立时延和能耗模型,提出从传感器节点缓存区队列长度和其增长速率与信道带宽比值两方面判断网络负载情况,据此动态调整SMAC中的占空比,并改进SYNC帧格式和同步分组广播方法.通过NS2仿真实验表明:相对原SMAC协议,改进的协议网络时延更平稳、时延更小,特别在网络负载较重时时延小得多;在能量效率方面,单位焦耳能量能传送的数据量比SMAC多28%.     

基于CANFESTIVAL的远程I/O节点的设计与实现

文章简要介绍了CANFESTIVAL,设计了带CAN总线接口远程I/O节点的硬件;并在该节点的平台上采用μC/OS Ⅱ操作系统,设计了CAN总线控制器MCP2515的驱动程序,通过调用CANFESTIVAL中CANOPEN协议栈函数,实现了带CANOPEN通信协议栈的远程I/O节点.实验结果表明,该远程I/O节点能正确采集数据并稳定运行.     

基于警告距离感知的安全行驶模型

针对车载网(V2X)的异构特性,提出基于蜂窝和802.11p协议的V2X通信安全行驶模型(Cellular and 802.11p-based V2X safe navigation model, CSNM).通过CSNM模型分析异构V2X各类场景的特性,从而推导各类场景的警告距离.车辆通过接收包警告距离的消息,提升行驶安全.仿真结果表明,同时采用V2V和V2N模式的通信,能够提升交互安全消息的可靠性,降低传输消息的时延,减少估计警告距离的误差.     

基于竞争估计的无线传感器网络改进退避算法

由于在无线传感器网络中节点数量众多,经常会导致通信阻塞、误码和丢包的情况,为了提高在无线传感网络内工作节点的通信质量和效率,针对IEEE 802.15.4协议中退避算法不能反映网络竞争情况和易产生不公平现象的缺陷,提出了一种改进的自适应退避算法.通过统计节点的发包成功率和信道使用率估计局部信道的竞争程度,并根据竞争状况自适应地改变退避计数器的取值,提高信道利用率的同时避免频繁的碰撞,以达到改善网络性能的目的.通过仿真结果表明,激烈竞争时改进算法的数据投递率比传统的二进制退避算法提高了约5.8%,并且大幅改善了网络的公平性,为推动物联网的发展提供了可靠保障.     

蜂窝网络覆盖下的D2D通信研究

随着物联网与大数据时代的到来,频谱资源日益紧缺。为缓解频谱资源紧张,提高频谱资源利用率,将D2D通信技术引入蜂窝网络,同时与NONA、EH、Relay等技术结合,通过合理的资源分配与功率控制,改善蜂窝通信网络服务性能,降低通信时延,提高频谱资源利用率。与传统蜂窝通信网络比,D2D通信技术加入蜂窝网络可扩大蜂窝网络覆盖范围,提高边缘用户吞吐量与蜂窝用户和D2D用户的吞吐量,具有广阔的应用前景。     

P2P即时通信系统关键技术研究及应用

P2P技术因其非中心化、身份对等、可扩展性等优势,在即时通信领域受到重视。基于P2P的即时通信系统,广泛应用于个人通信、商务洽谈、企业管理等领域。为完善系统功能,提高开发效率,对在.NET平台下建立完全对等的P2P拓扑结构,实现局域网通信关键技术及应用方式进行了研究。利用PNRP协议编程实现了对等节点的发现,通过对DirectShow的封装高效完成了音视频数据的采集与压缩,在TCP/UDP协议及多线程技术支持下实现了数据有效传输。实际应用表明,系统架构设计合理,关键技术应用可行。     

支持移动IP无线接入点系统的设计与实现

无线接入点是无线接入网络的关键设备,负责对移动主机进行管理以及协调无线网络与有线网络之间的通信。本文通过分析IEEE 802.11.IEEE 802.3等协议和Internet工程部的有关建议,从硬件和软件结构两方面设计并实现了无线接入点系统。同时为了使移动节点在无线局域网中进行快速有效的切换,提出了快速移动切换方案,减少了移动节点内的切换过程的注册时延和数据包的丢失。     

一种高效的无线传感器网络路由协议

文章从无线传感器网络特点出发,对两个基于按需路由协议DSR的SRP和Ariadne分析,发现了新的攻击.针对SRP和Ariadne不足,提出一种新的高效路由协议EndairA.并通过NS-2仿真实验从分组发送成功率和不同节点数的点到点的时延两个方面进行性评评价.结果表明EndairA算法能更好的节省和均衡网络中节点的能量消耗,并能满足能量高效性和网络可扩展性的要求.     

融合区块链技术的社区教育学习成果认证模型及实现机理研究

研究区块链技术对社区教育学习成果进行确权和认证的实现机理,以期提升学习成果数据的流通性和可信度.针对认证过程中存在的效率低、成本高、信息不对称和监管缺失等问题,提出一种融合区块链技术的学习成果认证模型.首先,对模型的基本框架和区块数据结构进行分析;然后,使用权益证明机制(PoS)与实用拜占庭容错算法(PBFT)相结合的混合共识机制实现身份信息和学习成果的认证,并采用多重签名来保障认证过程的安全性和真实性;最后,以"信任值"方式激励多方主体进行交互.将区块链技术的特性应用于社区教育学习成果认证,有助于解决学习成果认证效率低下、学习过程追溯困难、学习成果可信度低和学习者学习动力不足等问题.