构造类型论与计算机程序设计

1.引言近些年来,在计算机程序设计语言理论、自动演绎以及更一般的逻辑和计算领域研究中,出现了多种以构造类型论为基础的系统,如LCF、ALF、LEGO、Coq等,它们被用来为程序设计语言设计类型系统,进行程序开发和验证、形式化证明以及作为数学和计算的基础.构造类型论为计算机科学家提供了一个框架,以一种优雅和灵活的方式把逻辑和程序设计语言结合起来:在同一形式系统中,可以同时表达规约和(函数式语言)程序,从证明规则可以导出正确的程序,并验证程序具有某种性质,从而在同一系统内完成程序的开发和验证[26,19].

类型系统的构造、实现及其在程序设计语言中的应用

类型系统是一种设计和研究程序设计语言的形式化方法和工具 ,既可在语言设计之初构造 ,便于严格、准确、正确地设计实现语言 ;也可在语言实现后构造 ,为研究语言的语义及其它性质建立模型 .详细讨论了类型系统的基本构造和实现 ,通过基于图重写的函数式语言SClean的类型系统 。

基于Agent的仿真软件系统集成设计方法

提出一个面向Agent设计的仿真软件系统集成设计方法，它实现将现有DIS系统面向HLA的结构改造。该方法是在面向对象设计基础上，将Object Class扩展成系统级的具有自控机制的Agent Class，并以此为模板生成各种仿真系统成员Agent。同时将RTI接口设计成分别体现通信协议、同步协议和交互协议的三级公共父类，由Agent继承。从而实现了一个具有HLA结构的多Agent组合式集成仿真系统。

基于阳性选择的蠕虫检测系统

蠕虫通过发送网络服务请求搜寻感染目标,主机的异常网络服务请求可以作为蠕虫检测的依据.提出了一种蠕虫检测系统,基于阳性选择算法构造自体字符串集合描述主机的正常网络行为.自体字符串集合采用Bloom filter过滤器的形式表示,用于监视主机的网络行为以发现网络中可疑的网络服务请求.依据蠕虫的传播特征,采用二叉树的形式对所发现的可疑网络服务请求进行关联分析,通过无参CUSUM(cumulative sum)算法监视二叉树异常值的变化,从而及时、准确地发现蠕虫传播.GTNetS(Georgia Tech Network Simulation)平台的测试实验结果表明,所提出的蠕虫检测系统能够有效检测蠕虫,同时对于主机正常网络通信的影响较小.

IP网络综合监测系统的实现

网络监测能够为大规模IP网络的运营管理提供重要技术手段。本文提出了采用SNMP全面监测网络流量分布与采用探针重点监测特定网络链路流量细节相结合的综合监测方案,给出了系统的体系结构,并结合系统的主要监测功能,研究了系统实现中的关键技术。

矿井定位系统的测距调度算法

针对矿井定位系统中邻近节点间同时测距时产生信号干扰和冲突,造成定位精度下降和节点能量浪费的问题,提出一种按需测距调度算法。采用移动节点主动提出定位请求、锚节点动态自主配组的方式,以有效避免矿井定位系统中的测距冲突,降低定位盲区的影响。仿真结果表明,与基于固定配组的调度算法相比,该算法具有更高的定位覆盖度和更低的定位时延,能降低移动人员的定位误差。

基于策略系统的SYN Flooding攻击防御机制

拒绝服务(denialofservice)攻击对网络带来的危害越来越严重,SYNFlooding攻击是DoS攻击中著名的一种。本文介绍了在网络测量平台上基于策略系统的SYNFlooding攻击防御机制。文章首先简单介绍了SYNFlooding的攻击原理、防御方法以及网络监测系统,然后对策略系统进行了讨论,最后详细阐述了网络测量平台上基于策略系统的SYNFlooding攻击检测和追踪工具的设计与实现,并进行了分析。

大范围无线电干涉定位系统

无线电干涉定位系统(radio interferometric positioning system,RIPS)是一种新型的高精度、低成本定位技术.但是,受到模糊解问题的制约,RIPS难以适用于网络节点在大范围稀疏布设的无线传感器网络.通过理论和仿真分析,得到定位精度与测量频率数及测量系统占据的总带宽成正比的结果.由于RIPS的非模糊解距离与测量频率间隔成反比,上述结果意味着扩大RIPS的节点布设距离就需要牺牲系统的定位精度.为了解决这一矛盾,提出了一种新的测量频率配置方法(two frenquency intervals,TFI).TFI使用大小两种测量频率间隔,其中小测量频率间隔用于扩展非模糊解距离,而大频率间隔用于保证测量精度.大量仿真和野外实验结果表明,在使用相同的频率数和测量带宽的情况下,TFI方式在保持定位精度的同时能够显著扩大节点的布设距离,因此更加适用于构造大范围的无线电干涉定位系统.

C／S系统演化为B／S系统的策略和技术

随着网络应用的不断普及，B/S模式的系统由于其具有的优点被越来越多地采用，已经成为开发应用程序的首选模式。与此同时，大量已经存在的优秀传统C/S模式的系统也面临着改造为B/S模式的系统的问题。本文研究了由C/S模式系统演化为B/S模式系统的几种策略，并结合开发一个实例探讨了相关技术问题。

网络测量系统研究中亟待解决的若干问题

网络很难测量,不断扩大的网络和日益繁多的测量需求使有效的网络测量变得更加困难。实现灵活高效的网络测量系统和方法一直是网络测量研究中最重要的目标之一。首先,本文讨论了网络测量的目标和应用,综述了当前网络测量系统和方法的研究工作。然后,在此基础上,提出了网络测量系统中亟待解决的若干重要问题:网络测量系统的同一性结构、多测量工具的动态协作、可扩展性、测量信息的建模和综合、自动化监测方法、网络测量的执行特性分析、资源授权和分配机制、最优化测量任务调度、指标量化问题。最后是本文的总结和针对这些问题正在开展的研究工作。

综合网管系统的设计方法及应用实例

本文讨论和总结了实现综合网管系统 (INMS)的几种方式的特点 .结合金桥网综合网管系统 (GBINMS)的设计和实现 ,本文详细讨论了实现INMS的一些理论和技术问题 .此外 ,本文还提出了一种“根据配置处理MIB数据”的方法 。

用移动探针构造端到端故障诊断系统

将具有网络测量智能的探针移动到用户端系统中,再通过Web浏览器控制其测试参数并显示测试结果,这种端到端故障诊断系统能够方便、迅速地诊断出网络故障,结合使用网络测量策略系统更容易改变测试条件和增加测试功能.提出了基于智能代理的端到端故障诊断系统的体系结构,讨论了其实现技术并介绍了相关的应用。

论管理系统的分布化、综合化、动态化和智能化

在现今迅速变化的网络环境中 ,网络管理已经演化为对分布式系统的综合管理 ,管理系统正朝着分布化、综合化、动态化和智能化方向发展。本文分析了形成这些发展趋势的原因和所要解决的关键技术 ,提出了这四个方面的重要技术是相互关联的观点 ,并给出了它们间存在的层次关系。

基于网络测量系统平台NESP设计实现网管系统

通过基于目录树的自配置技术 ,注册服务器、监测中心和探针构成了网络测量系统平台NESP .介绍了有关设计和实现基于NESP的网管系统的方法 。

基于B/S模式的分布式网管系统的设计与实现

随着网络规模的不断扩大,结构日趋复杂,传统的网络管理模式已经不再适用于大型网络的管理,而分布式的网络管理系统就成为一种必然的选择。B/S模式因其良好的可扩展性以及跨平台性在实际应用中得到越来越广泛的使用。考虑到这两种模式的优点提出了一种基于B/S模式的分布式的网络管理系统。

随机部署网络中连通度、覆盖率与节点数目的关系

利用几何概率理论的相关结果,推导了在圆形区域进行随机部署的无线传感器监控网络(surveillance wireless sensor network,SWSN)的网络连通度和有效感知覆盖率与传感节点数目的关系.与以往依赖数值方法的情形不同,得到明确的估算节点数目的解析表达式.仿真验证和扰动分析表明,所得的解析表达式对传感节点数目的估算已经接近它的理论下限.所得结果对于构造高性价比的无线传感器监控网络提供了理论基础和设计指南.

一种可扩展的分布式网络管理系统的实现

为适应不断扩大的网络规模 ,对网络的管理方式正在由集中式管理向分布式管理发展。文章介绍了分布式网络管理的三种实现方法 ,并选取了一种实现方案 。

基于物理拓扑发现的网络接入监控系统

计算机网络的普及和因特网的广泛应用,使得网络安全成为人们关注的一个重点。对设备接入网络情况的监控是网络安全工作的一项重要内容。文中介绍了一个基于物理拓扑发现的网络接入监控系统的设计与实现过程,提出了一种发现主机与交换机连接关系的简单方法,最后指出系统的改进方向。

UML状态机的形式语义

许多大型系统在进行分析和设计时,均采用UML作为需求描述语言,尤其是一些对安全性要求较高的系统,更是广泛采用UML的动态行为描述机制——状态机来描述协议及控制机制.但是,由于UML没有形式化的动态语义,不利于对其所描述的需求进行形式化验证和证明,为了解决这一问题,采用以下方法为UML状态机构建形式语义.把UML状态机中的状态映射到一种项代数上,用归纳的状态项表示状态机的状态.然后,把状态项映射到一种加标记的变迁系统LTS上,LTS-状态是状态机的状态项,LTS-变迁是UML状态机的微步.最后,用Plotkin风格的结构操作语义SOS(structural operational semantics)规则归纳地给出满足组合性的UML状态机语义.此方法既是对一些经典Statechart形式化方法的综合,又针对UML状态机的特点作了创新,使状态项能够动态地描述任意时刻UML状态机的配置树,简化LTS的标记,同时,结构化的语义规则更为形式化验证奠定了基础.

Web服务攻击技术研究综述

Web服务在给基于异构平台的应用集成带来极大便利的同时,其自身各核心组件也面临着恶意攻击的威胁。详细分析了针对单个Web服务以及Web服务组合过程的各种常见攻击技术的原理、特点,探讨了相应的检测和防御措施,结合已有研究成果,讨论了Web服务攻击防护将来的研究方向以及面临的挑战。