网络协议软件漏洞挖掘技术综述

网络协议软件部署和应用非常广泛,在网络空间提供了诸如通信、传输、控制、管理等多样化的功能.近年来,其安全性逐渐受到学术界和工业界的重视,及时发现和修补网络协议软件漏洞,成为一项重要的课题.网络协议软件由于部署形态多样、协议交互过程复杂、相同协议规范的多个协议实现存在功能差异等特点,使得其漏洞挖掘技术面临诸多挑战.首先对网络协议软件漏洞挖掘技术进行分类,对已有关键技术的内涵进行界定.其次,进一步综述网络协议软件漏洞挖掘4个方面的技术进展,包括网络协议描述方法、挖掘对象适配技术、模糊测试技术和基于程序分析的漏洞挖掘方法,通过对比分析归纳不同方法的技术优势及评价维度.最后,总结网络协议软件漏洞挖掘的技术现状和挑战,并提炼5个潜在研究方向.

FastRMT:一种面向微体系结构创新的高速数据平面可编程系统

网络数据平面可编程(Data Plane Programmability)给网络转发设备的数据平面赋予强大的可编程性,在不更换设备的情况下,可以动态部署新型机制与服务,例如路由转发核心机制、网络安全控制功能、网内计算加速服务等.由此,数据平面可编程成为业界和学术界高度关注的新兴技术,并已在主流云服务提供商投入应用.可重构匹配表架构(Reconfigurable Match Table Architecture,RMT)由于出色的处理性能和采用P4语言灵活编程的特性,成为数据平面可编程的热点研究方向.然而,受困于RMT架构复杂的体系结构设计、芯片闭源的服务机制以及门槛较高的FPGA设计开发,使得RMT研究人员难以通过FPGA,对RMT创新设计以及100 Gbps以上真实性能场景进行敏捷验证.本文提出并实现了一种数据平面可编程系统FastRMT,首次开源了FPGA级的系统实现.FastRMT支持RMT架构可编程协议解析、自定义规则匹配、超长指令字的并发动作执行引擎等核心功能,支持P4语言对系统进行编程.FastRMT具备松耦合与模块化的特点,研究人员可以替换模块或者对系统进行动态重构,从而实现新型机制或体系结构的敏捷开发与验证.本工作包含交换机原型与网卡原型两种版本,支持主流FPGA芯片,系统可完成100 Gbps的报文线速处理能力,1500 B报文处理延迟仅为1.22μs,体现了FastRMT作为基础框架对微体系结构创新和生产线级别验证的优势和可行性.

属性基加密机制

由于属性基加密(attribute-based encryption,简称ABE)机制以属性为公钥,将密文和用户私钥与属性关联,能够灵活地表示访问控制策略,从而极大地降低了数据共享细粒度访问控制带来的网络带宽和发送结点的处理开销.因此,ABE在细粒度访问控制领域具有广阔的应用前景.在对基本ABE机制及其两种扩展:密钥-策略ABE(KP-ABE)和密文-策略ABE(CP-ABE)进行深入研究、分析后,针对ABE中的CP-ABE机制访问结构的设计、属性密钥撤销、ABE的密钥滥用、多授权机构等难点问题进行了深入探讨和综合分析,对比了现有研究工作的功能及开销.最后讨论了ABE未来需进一步研究的问题和主要研究方向.

基于机器学习的文本分类技术研究进展

文本自动分类是信息检索与数据挖掘领域的研究热点与核心技术,近年来得到了广泛的关注和快速的发展.提出了基于机器学习的文本分类技术所面临的互联网内容信息处理等复杂应用的挑战,从模型、算法和评测等方面对其研究进展进行综述评论.认为非线性、数据集偏斜、标注瓶颈、多层分类、算法的扩展性及Web页分类等问题是目前文本分类研究的关键问题,并讨论了这些问题可能采取的方法.最后对研究的方向进行了展望.

负载均衡感知的无线传感器网络容错分簇算法

好的分簇算法能够有效减少网络能耗和提高网络可靠性,但是簇间负载的不均衡性和通信的不可靠性会严重影响分簇算法的性能.针对这个问题,该文首先提出了一个负载均衡感知的无线传感器网络容错分簇算法.该方法引入了遗传算法的随机两点交叉算子和随机单点变异算子,从而设计了一种以种群粒子优劣为依据的自适应惯性权重调整策略,并提出了一种自适应的离散粒子群优化算法.算法设计同时考虑负载均衡和能量消耗两个优化目标,给出一种基于自适应离散粒子群优化的簇首选举机制;其次,为了保证网络上数据传输的可靠性,以最小生成树为基础,提出了一种用于保证簇首二连通性的簇间连通算法,通过消除网络中的割点,以保证网络的二连通性.仿真实验结果表明,该文提出算法在负载均衡和二连通性上有较好的性能,能有效减少了网络能耗,延长网络生命周期,并提高网络可靠性.

容延容断网络路由技术

作为一种新型的体系结构,容延容断网络(delay/disruption tolerant network,简称DTN)近年来得到了广泛的研究与应用.由于其面临的应用环境极为特殊,传统网络的路由协议无法适用于DTN,各种针对DTN的路由技术相继提了出来.在对DTN路由进行形式化分析以后,提出了路由技术的分类方法,然后着重分析并比较了当前一些较为重要的路由技术的核心路由机制和特点.最后总结DTN路由技术的研究现状以及存在的问题,指出未来路由研究的重点.

应用层组播稳定性提高技术综述

互联网上组通信应用的日益普及和传统IP组播发展面临的困境导致应用层组播逐步受到广泛关注.将组播功能从路由器迁移到主机能够有效解决许多与IP组播相关的问题,但同时也带来一些新的挑战,如应用层组播稳定性问题.文中概述了应用层组播的数据传输模型、组播树构造算法和协议性能评价标准,阐述了应用层组播稳定性问题产生的原因,提出了衡量应用层组播稳定性的标准,分析了影响应用层组播稳定性的因素,根据影响因素将应用层组播稳定性提高技术分类为降低节点离开事件发生频率的方法、缩小节点离开事件影响范围的方法以及缩短节点离开事件发生后组播树恢复时间的方法,并介绍了各种应用层组播稳定性提高技术,展望了该领域未来的研究工作.

域间多路径路由协议

边界网关协议(border gateway protocol,简称BGP)是当前互联网的核心协议,但是由于BGP是一种单路径路由协议,所以仍存在可靠性差、无法有效使用次优路径以及负载均衡支持较弱等问题.域间多路径路由可以通过发挥底层网络的AS级路径多样性,提高域间路由的可靠性、报文分组转发的总体性能和整个网络资源的利用率.因此,域间多路径路由是解决上述BGP问题的一种有效手段,符合互联网应用不断深入、促进路由技术发展的需求.主要综述域间多路径协议,并将其分为3类:单径通告多路转发协议、多径通告多路转发协议和新型域间多路径路由体系结构.提出路径多样性、控制平面和数据平面开销、无环路特性等8项主要路由系统性能指标,并比较、分析了域间多路径路由协议.最后,指出域间多路径路由协议面临的主要挑战和未来的研究方向.

互联网无中断转发的生存性路由协议

互联网逐渐成为通信基础设施并承载了更多的关键业务流量,即使瞬时中断也会对某些应用造成巨大损失.然而,传统路由协议在出现链路/节点故障等拓扑变化时存在收敛时间长、瞬时不可达以及环路的问题.实际测量发现,路由瞬时失效相当普遍.因此,研究人员提出多种能够保证流量无中断转发和快速恢复的路由协议.在分析瞬时失效现象以后,提出了生存性路由协议的分类方法,重点对一些重要的路由协议的核心路由机制进行深入分析,并比较其特点、性能、开销等.最后,结合该领域研究现状以及存在的问题,指出未来生存性路由的研究重点.

互联网新型安全和管理体系结构研究展望

随着互联网的发展,传统的基于TCP/IP体系结构的互联网在安全、管理等方面的缺陷逐渐暴露出来,尽管采取了一些补救措施,但仍显力不从心。学术界普遍感到需要针对当前互联网体系结构的缺陷和未来的应用需求,对下一代互联网安全和管理体系结构进行重新设计。为此,分析了当前互联网在安全和管理存在的若干主要问题,结合相关研究情况,总结了学术界在若干基础问题上的共识与分歧,并展望了进一步的研究方向。

多计算机联合计算的系统设计基本问题

在通用计算机取得突飞猛进的同时，各种专用计算机也取得良好、健康的发展。面对一个复杂的计算机系统，如何合理划分问题，充分发挥各种计算机的优势，设置高效的通信机制，建立一个具有良好性能价格比的高性能多计算机联合计算的系统是当前计算机应用向深度发展的重要课题。本文根据作者实际研究成果与经验，论述多计算机联合计算的系统设计系统划分原则、通信手段、通信延迟问题、通信协议设计等基本问题，并讨论了一个联合计算系统的设计实例。

多智能体系统中并发动态知识、信念和肯定性逻辑的研究

将知识、信念和肯定性逻辑从单个智能体扩展到多智能体系统,并且实现了多智能体系统中知识、信念和肯定性逻辑与具有并发动态属性的行为之间的很好结合.以此为基础,提出了多智能体系统中并发动态知识、信念和肯定性逻辑,简称CDKBC逻辑.为了对CDKBC逻辑进行解释,也给出了CDKBC模型,并且讨论了知识、信念和肯定性之间的关系,即知识蕴涵着肯定性,肯定性蕴涵着信念.文中也给出了一个相应的证明系统(即公理系统),证明了该系统是可靠的和完备的,并且证明了系统的有效性问题是EXPTIME完全的.最后论文给出了CDKBC逻辑的实例.

大数据的技术挑战与机遇

文章研究大数据的概念及其影响,并对其技术和发展趋势进行了概述。

UNIX网络性能管理的流量监测技术研究

网络性能管理的主要目标是高性能和高吞吐量。标准UNIX系统缺乏对网络的流量的有效管理。本文研究了在标准UNIX网络实现性能管理中的网络流量监测、主机网络／系统状况动态检测等技术，依据检测结果用户可以进行网络动态配置或重新分配网络资源，从而改善UNIX系统的网络性能及吞吐量等技术。结果表明所提供的技术手段是有效的。

研究生阶段网络系列课程设置的实践与探索

本文简要阐述了网络技术在研究生知识体系中的地位和作用,综合分析了国外几所著名大学的网络课程设置特点。以此为基础,探讨了网络课程设置的问题并提出了相关的思路。

面向客户/服务器计算的网络体系结构模型

本文首先分析了客户／服务器计算（简称Ｃ／Ｓ计算）的特点及对网络技术的要求，然后针对Ｃ／Ｓ计算的特点提出结构化Ｃ／Ｓ计算网络体系结构ＳＣＳＮＡ（ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｃｌｉｅｎｔ／ｓｅｒｖｅｒ－ｃｏｍｐｕｔｉｎｇｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ），并论述ＳＣＳＮＡ的关键技术．

超高性能路由器

文章简述了以太比特路由器为代表的超高性能路由器的发展背景和典型体系结构,详细介绍了超高性能路由器的主要技术指标∶吞吐量与转发率、延迟、报文重排序和路由抖动,并讨论了路由器软件、路由协议、队列管理算法、多协议标记交换、传输控制协议交换等超高性能路由器关键技术。

总线标准及非标准总线存在的重要性

本文着重从三个方面论述计算机总线标准的一系列相关问题，此外，本文还以银河仿真Ⅱ型全数字浮点计算机（ＹＨ－Ｆ２）为背景，讨论非标准计算机总线存在的必要性，最后，论述了大规模可裁剪并行系统中广泛采用的广义，总线。

信息高速公路的热点问题：ATM技术

本文分析了ＡＴＭ体系结构、ＡＴＭ开关及其有代表性的体系结构。

网络空间信息基础设施核心要素的自主之路

网络空间安全问题受到广泛关注,如何把握理解网络空间的商业经济、文化交流和核心技术安全,特别是支撑网络空间发展的信息基础设施的三大核心要素安全问题。提出这个题目,本文并没有答案,只是作为一个科技工作者,感觉需要提出这个问题进行讨论,抛砖引玉,希望找到我国网络空间安全之路。网络空间创新与安全的3个方面习主席提出＂没有网络安全,