基于区块链的高速铁路监测数据安全存储方案

为解决高速铁路分布存储的监测数据遭受数据恶意篡改、共享困难等问题,提出基于联盟链的去中心化的双链存储模型。采用无线传感器网络和区块链技术构造高速铁路联盟链感知节点分布框架和数据存储联盟链模型,通过数据采集基站共识形成数据区块链。基于数据的属性、哈希值等信息形成具体类型的hash链,便于对同一类监测项目的历史数据进行分析、总结。安全性能分析表明,数据联盟存储链能实现安全、可靠的存储铁路沿线监测数据。

基于双区块链的医疗记录安全存储与共享方案

在当前的医疗信息化建设中,电子医疗记录的存储与共享给病人带来了隐私泄露的风险,从而造成名誉损害和财产损失。现有的多数保护隐私的医疗记录存储与共享方案使用了中心化的管理节点,容易遭受集中攻击导致单点失效和恶意篡改的威胁。针对这些问题,设计了一个双区块链结构的医疗记录安全存储与共享方案EMRSBC,其中使用2条联盟链分别用于医疗记录存储与共享。该方案解决了传统单链应用中拓展性差、吞吐量低的问题,将医疗记录的共享与存储分开,利用区块链的去中心化特性以及智能合约的链上代码实现在不可信环境中的访问控制,有效地保护了病人的隐私数据在存储与共享过程中的安全性。

基于FPGA的SMS4算法实现及在线验证

针对软件实现加解密算法占用主机系统资源较多、数据处理复杂、加密速度较慢的不足,提出一种硬件实现算法加密的方法。硬件加密具有成本低、加密速度快等优势,可以减轻CPU的负担以及提高服务性能。利用Vivado 2016.3开发工具和Verilog HDL硬件描述语言完成对SMS4算法的设计输入、功能测试、时序仿真,并封装为独立的IP核。在ZYNQ芯片上设计测试系统,通过ARM处理器调用自定义IP,完成算法在实际应用中的验证。结果表明:软件仿真验证,设计的算法功能正确,性能良好。在硬件实际测试过程中,算法运行正确,其工作最大频率为200 MHz,数据吞吐率达到800 Mbps。

LTE-R认证与密钥协商协议的安全分析及改进

安全高效的车地身份认证方案是铁路安全运行的基础,结合列控系统数据安全传输对移动通信系统的需求和铁路无线通信网的发展方向,提出一种基于伪随机数和哈希函数的LTE-R车地通信身份认证协议。设计了由国际移动用户识别码(IMSI)和随机数生成的能够替换IMSI传输的匿名身份(PID),解决了由IMSI泄露导致的安全问题;利用临时生成的认证密钥NK代替永久根密钥K完成认证流程,提高了根密钥K的安全性。利用认证测试方法对协议的正确性进行了证明。分析证实,本文提出的LTE-R身份认证方案具有很好的安全性和匿名性,计算效率与通信消耗较好。

级联五电平电容钳位逆变器及功衡控制策略

介绍了一种五电平电容钳位逆变器拓扑,对其拓扑结构和工作原理进行分析,并基于载波同相层叠(PD)的基础上提出了一种功率均衡控制策略:对该拓扑的右半部分脉冲信号进行互换,使得在1个周期内各级联单元输出的PWM波形进行了互换,可保证每个单元输出功率均衡,且保留了PD调制策略良好的消谐特性。以两单元五电平电容钳位逆变器为例,对该功率均衡控制策略进行了仿真研究和实验验证,其结果证明了所提策略的可行性和正确性。