不同配合比的HECC力学与干缩性能试验研究

水工超高韧性水泥基复合材料(HECC),具有中等强度、低弹性模量、较强的热稳定性、可控的裂缝宽度及较宽泛的原材料来源等特性,由于其中无粗骨料、胶凝材料用量高,其体积变形明显高于普通水工混凝土,因此必须合理控制体积稳定性。为探寻不同因素对HECC干缩及力学性能的影响及其发展规律,开展了不同水胶比、纤维掺量、粉煤灰以及硅灰掺量下的HECC流动性能、抗压抗折强度和干缩性能试验,并利用SEM对水化产物进行观察。结果表明:在用水量一定的情况下,水胶比由0.25增至0.35,试样的28 d抗压强度、抗折强度和干燥收缩分别降低17.3%,9.7%和20.5%;纤维掺量显著影响HECC抗折强度,掺量2.0%比1.0%时的抗折强度高30.0%,但对抗压强度与干缩性能影响不大;粉煤灰掺量对HECC抗压和抗折强度影响较大,且抗压抗折强度随着粉煤灰的增大而逐渐减小,掺量60%时对应的抗压强度和抗折强度较40%时分别降低30.4%和18.2%,粉煤灰掺量增加能够大幅度降低HECC干燥收缩,掺量60%时的干缩率较40%掺量时降低23.5%;硅灰能提升HECC早期抗压抗折强度,且随着硅灰掺量的增加趋势逐渐变缓,但硅灰对HECC的干缩不利,会增大HECC干燥收缩,掺6%时干缩率较基准组增长13.6%。

基于HECC的WSN身份认证协议研究

针对无线传感器网络中的身份认证协议的安全和效率问题,文章提出了一种基于HECC的WSN身份认证协议。新的WSN身份认证协议包括初始化阶段和认证阶段,在认证阶段利用超椭圆曲线的签密方法实现节点间的双向身份认证和信息交换。通过对协议的安全性分析可知,该协议具有机密性、不可伪造性、不可否认性、前向安全性及公开可验证性。最后对协议的实现效率进行了分析对比,结果表明该协议适用于资源受限的无线传感器网络身份认证。

一种新的基于HECC的AdHoc组密钥管理方案

为了解决Ad Hoc网络在组密钥管理中的运行效率和安全性问题,文章提出了一种新的基于HECC公钥密码体制的组密钥协议。该方案采用基于HECC的数字签名技术和加密技术,提高了协议的安全性和运行效率。文章根据Ad Hoc网络的节点更新特点提出了有效的组密钥管理方案,并对协议的正确性和安全性进行了证明。性能分析结果显示在满足特定网络安全条件下,该协议具有设计简单、计算量有限、存储空间有限等优点。

一种新的基于HECC的多方公平交换协议

为了提高多方公平交换协议的安全性和运行效率,提出一种新的基于HECC的多方公平交换协议。利用基于超椭圆曲线双线性对的身份签名方案,提高了协议的运行效率;通过HECC的门限秘密共享技术确保了交易过程中的安全性。最后用改进的Kailar逻辑对新的多方公平交换协议进行形式化分析,结果表明新的多方公平交换协议不仅满足公平性、抗合谋性等,而且具有可追究性。

HECC双线性对的特权集的门限群签名方案

针对HECC密码体制的优点,设计了一种基于HECC双线性对上含有特权集的门限群签名方案。该方案结合了门限群签名体制和双线性对,能有效地实现群成员的加入和撤销,并且可以在公钥环境下进行交互式的身份验证。具有用户私钥的验证简单、密钥短、保密性、合法签名的不可伪造性、签名者身份的匿名性并具有不可伪造性等重要优点。

基于HECC的门限群签密研究

分析了已有的门限群签密方案,针对现有方案中抗合谋攻击及身份追查等不足的问题,在(t,n)门限签密的基础上,基于HECC提出了一种可抗合谋攻击、身份可追查的高安全性门限群签密方案。该方案在可抵御合谋攻击的同时,可分辨攻击是来自于群成员还是外部,并可针对群成员的欺诈行为进行身份追查。该方案的安全性是建立在超椭圆曲线离散对数问题的难解性上,在保障安全的同时,也具备了HECC的诸多优点。

GHECC在SET协议中的应用

SET协议是电子商务中最重要的安全协议之一,文中介绍和分析了超椭圆曲线密码体制,和其他传统公钥密码相比具有密钥参数短小、存储量小、运算速度高等特点,提高了SET协议的安全性和速度,可以在资源受限的网络终端得到广泛的应用.

HECC中几个经典除子标量乘算法及实现

给出了超椭圆曲线除子标量乘运算常用的除子加法和除子倍加算法并用Maple实现。在实现超椭圆曲线密码体制中起关键作用的运算是除子标量乘,利用Maple实现超椭圆曲线中几个经典的除子标量乘算法,并比较、分析他们的计算复杂度。最后,用Maple实现超椭圆曲线密码体制中加解密。

HECC除子标量乘并行集群算法设计

为了加快超椭圆曲线密码体制(HECC)中除子标量乘的运算速度,进行基于大数据技术的除子标量乘并行算法研究。根据"空间换时间"的策略对除子标量乘法常规方法进行改进,在任务规模为1016的条件下,运算耗时减少16.28%,提出基于负载均衡的任务划分优化方案。此方案分别将Hadoop集群平台、Spark集群平台、Spark-GPU集群平台的并行技术应用于改进后的除子标量乘算法中,研究并行算法与串行算法的运行效率。当问题规模一定时,随着节点个数的增加,不同集群平台的加速呈上升趋势,其中Spark-GPU并行算法的增长趋势最为明显,当节点个数为4时,Spark-GPU并行算法的加速比达到了261.84。通过对比3种集群平台的并行算法,发现Spark-GPU可以最有效地缩短运算耗时,加快除子标量乘法的运算速度。

细骨料最大粒径对HECC力学与收缩性能的影响

通过对HECC纤维分散相对误差、抗压与抗折强度、劈裂抗拉强度、直接拉伸与弯曲性能以及干缩变形的测试,研究了细骨料最大粒径对HECC力学与收缩性能的影响规律。研究发现细骨料最大粒径的降低能够提高HECC中纤维的分散性与基体的均质性,有利于提升HECC的抗折、劈裂抗拉、极限抗弯、直接拉伸强度以及极限延伸率,但不利于HECC的收缩性能。

高延性水泥基复合材料在水工结构中的应用构想

高延性纤维增强水泥基复合材料(ECC)最早由美国密歇根大学Li教授于20世纪90年代设计提出,近年来在工业与民用建筑建领域中得到了较为广泛的应用。长江科学院提出了适用于水工建筑的水泥基复合材料(HECC)概念。根据不同水工结构功能要求,HECC应具有按需设计的拌和物性能和成型方法、中等强度、低弹性模量、按需设计的延伸率、较强的热稳定性、高耐久性、可控的裂缝宽度以及较为宽泛的原材料选择。在此基础上,提出了HECC在堆石坝新型坝基廊道、面板堆石坝新型防渗面板、堆石坝新型心墙结构、拱坝基础约束区抗震防裂结构等水工结构中的应用构想。同时,展望了HECC未来拟研究的方向。研究成果对于提高水工结构的安全性、经济性和耐久性有参考价值。

基于FPGA的有限域求逆算法的改进及实现

介绍了椭圆曲线密码和超椭圆曲线密码算法中一个重要的模块——求逆模块。分析并比较了现有的3种求逆算法,提出了针对FPGA快速实现的改进算法。根据改进的算法设计了求逆的硬件框图,并用VHDL实现了该设计。该设计使用Altera公司的Quartus II软件在EP1S10F780C6上进行编译、综合、布局布线。实验结果证明,该改进的算法无论在速度上还是在芯片面积上都具有比以往的算法更优秀的性能。

基于FPGA的有限域乘法算法的分析和比较

介绍椭圆曲线密码系统和超椭圆曲线密码系统中的乘法模块,在现有的3种乘法算法基础上,设计乘法的硬件框图,并用VHDL语言加以实现,同时对其实现速度和芯片面积进行比较。实验结果表明,在4个不同乘法器的实现方案中,8 bit串并混合乘法器的整体性能较优。

一种超椭圆曲线密码处理器并行结构设计

提出了一种超椭圆曲线密码处理器并行结构设计.处理器由多个具有相同结构的核组成,每个核由一个控制器、一个寄存器文件、一个运算单元组成.多个独立的核之间通过寄存器共享进行通信来协作完成复杂运算.每个运算单元执行自定义多操作数指令A(B+C)+D,并在指令产生过程和执行时对指令进行灵活配置.该设计可以实现核之间的指令级并行处理和不同指令执行阶段的流水线处理.在FPGA上的实验结果表明,与以往研究相比,该设计可以实现对超椭圆曲线密码点乘运算更高的加速.

一种快速的明文信息嵌入超椭圆曲线除子的方法

明文信息嵌入到超椭圆曲线HEC的除子,是该密码体制的一个重要的工作.提出了一种明文的嵌入方法,并从理论上证明了实现该方案的现实可行性,该方法减少了大量的计算.

水平强化通道内蒸汽凝结的实验研究

为探讨水平强化通道(HECC)和水平圆形通道(HCC)内蒸汽凝结传热性能,对蒸汽-氮气混合物在HECC和HCC内的凝结过程进行了实验研究,分析了蒸汽压力、冷却水质量流量、不凝气体质量分数对蒸汽凝结传热性能的影响,获得了平均凝结传热系数、出口平均凝液质量流量和汽侧平均压损的变化情况。结果表明:与HCC相比,水平多头螺旋通道(HMHSC)和水平多头直通道(HMSSC)平均凝结传热系数的增强因子分别为2.35和1.45,出口平均凝液质量流量的增强因子分别为1.25和1.12,汽侧平均压损的扩大因子分别为1.29和1.16,即HECC能有效增强凝结传热性能,但汽侧平均压损也相应增大。

资源受限网络的密码算法及实现

文章介绍了资源受限网络的约束条件及其适用的密码算法及实现方法,主要介绍了超椭圆曲线密码算法的基于8位微处理器的软硬件协同设计实现方案与基于二进制展开法和NAF法的两种FPGA实现方案。

一种高安全的门限群签密方案

为了满足群组通信的高安全性,将超椭圆曲线密码体制与Schnorr数字签名体制相结合,设计了一个高安全的同时具有(t,n)门限签密和(k,l)门限共享验证功能的门限群签密方案。该方案克服了彭等人和Wang等人方案的安全缺陷,利用Desmedt等人的密钥重新分配协议的思想实现了门限签密和门限解签密的密钥先应式秘密共享。与现有的面向群组通信的广义门限签密方案相比,该方案能避免恶意信息的攻击,能抵抗内部欺诈和外部攻击,具有更小的通信代价和更高的安全性,特别适用于解决带宽受限网络的安全问题。

超椭圆曲线密码体制在SET协议中的应用研究

文中介绍了SET协议的运作方式,对超椭圆曲线密码体制和RSA密码体制作了比较,提出了在SET协议中使用基于超椭圆曲线密码体制的的数字签名和数字信封方案,提升了SET协议的安全性和运算速度。