Consensus protocol for heterogeneous multi-agent systems: A Markov chain approach

This paper deals with the consensus problem for heterogeneous multi-agent systems. Different from most existing consensus protocols, we consider the consensus seeking of two types of agents, namely, active agents and passive agents. The objective is to directly control the active agents such that the states of all the agents would achieve consensus. In order to obtain a computational approach, we subtly introduce an appropriate Markov chain to cast the heterogeneous systems into a unified framework. Such a framework is helpful for tackling the constraints from passive agents. Furthermore, a sufficient and necessary condition is established to guarantee the consensus in heterogeneous multi-agent systems. Finally, simulation results are provided to verify the theoretical analysis and the effectiveness of the proposed protocol.

区块链网络综述

区块链是典型的分布式系统,底层网络的性能和安全性至关重要.区块链网络的本质是P2P网络,然而在安全模型、传输协议和性能指标等方面与传统P2P网络存在明显差异.首先,针对区块链网络的传输流程进行全面、深入地分析,阐明区块链网络所面临的瓶颈挑战.其次,针对区块链网络拓扑结构和传输协议的最新研究工作,从节点异构性、编码方案、广播算法和中继网络等方面系统性地分类梳理,并归纳总结跨链网络实现和网络仿真工具.最后,探讨区块链网络的未来研究趋势.

基于Markov Chain的协议异常检测模型

本文介绍了基于Markov链的协议异常检测模型,此外,通过对MIT Lincoln实验室1999评估数据的分析,证明此模型的正确性和有效性。

基于随机Hash-Chain的RFID安全协议研究

无线射频识别(RFID)作为一种新型的自动识别技术正逐渐得到广泛应用,但RFID系统的特点和RFID设备的局限性带来了很多安全隐患问题。针对这些问题,讨论并阐明RFID系统组成和安全隐患,分析了几种现有的典型的RFID安全协议的特点和缺陷,最后提出了一种基于随机Hash-Chain的RFID安全协议。

一种基于双链的区块链共识机制

共识机制是区块链系统的核心技术,目前针对“非币”区块链系统提出的基于贡献值证明与工作量证明(Po C+Po W)的共识机制存在共识效率较低、可靠性和安全性不高、算力消耗大的缺点。提出一种新的基于双链的共识机制CON_DC_PBFT。在该共识机制中设计一种业务链-系统链双链结构,将贡献值等系统数据和主要业务数据分离到双链中各自完成共识处理,双链的共识表现为半独立的形式,业务链共识消息流受系统链监督协调,并且系统链根据贡献值随机指定业务链的记账节点,双链的分工与协同实现并行化和流水化,改善共识的效率。由于贡献值数据不能被轻易获取,通过拜占庭通信机制和节点随机选择算法,降低节点遭受攻击和系统停滞的风险。通过实验综合分析出块选择概率、单点故障率、节点数、区块传输速率、CPU使用率对共识机制的性能影响,结果表明,与Po C+Po W机制相比,CON_DC_PBFT共识机制节省了50%以上内存、存储资源占用,在综合共识时延上有30%以上的改善。

跨链综述:机制、协议、应用与挑战

随着区块链技术及应用的不断发展,人们对区块链之间的交互需求日益增加。然而,区块链技术的孤立性和封闭性以及不同区块链之间的异构性造成了区块链的“价值孤岛”效应,这严重阻碍了区块链技术集成应用的广泛落地和良性发展。区块链跨链技术解决了不同区块链之间的数据流通、价值转移和业务协同等问题,也是提升区块链可扩展性和互操作性的重要技术手段。根据跨链技术的实现复杂性和功能丰富性程度,从三个方面分类总结了区块链跨链技术:一是基础的跨链机制,二是基于这些机制构建的跨链协议,三是提供了系统架构的跨链应用。最后,总结了跨链互操作中存在的问题,从而为区块链跨链技术的进一步研究提供了系统性理论参考。

高效节能的链式分层无线传感器网络路由协议

提出了一种高效节能的链式分层无线传感器网络路由协议(ECR),阐述了协议的组织思想。本协议采用混合控制方式,有效结合中心控制方式和分布式算法的优势,产生两层链式簇结构;利用简单而高效的最大剩余能量原则选取父簇头,有效延长了网络第一个节点失效的时间和提高了网络能量利用率。通过与LEACH和PEGASIS两协议的仿真比较,论证了ECR协议的高效性。

基于同步变距的输变电线路在线监测WSN路由协议研究

基于先进传感、信息通信的输变电设备运行状态在线监测技术已成为电力系统的发展趋势.输电线路状态在线监测网络具有链状、数据传输量大和传输距离长等特点,能量热区问题显著.为均衡输电线路在线监测中无线传感器网络的能量消耗,提出了一种基于同步变距的全局能量均衡路由算法EBRA-SVD.采取多个子网络方式,缩短数据传输距离,从而缓解长距多径损耗而产生的"能量热区"问题.仿真显示,EBRA-SVD可有效均衡网络能耗,提升网络寿命.

区块链跨链协议综述

随着区块链技术的发展,各区块链平台在系统架构、应用场景上有所不同,造成了不同区块链上的数据和资产难以互联互通,影响了区块链的推广与应用。跨链技术为解决区块链异构互联互通问题,提升区块链的互操作性和可扩展性提供了技术方案。而跨链协议是通过跨链技术实现不同区块链之间的跨链互操作性的具体设计规范,其对实现区块链互操作性和构建区块链跨链应用具有重要意义。对区块链跨链协议的最新研究进行了系统的整理和分析。从以下四方面进行介绍:首先,从链联网、跨链技术和区块链互操作性三方面阐述区块链跨链互操作的研究现状;其次,将跨链协议总结概括为跨链通信协议、跨链资产交易协议和跨链智能合约调用协议,并具体分析其最新研究进展;然后,对跨链协议的关键设计原则进行总结概括,为跨链协议的安全性、隐私性、可扩展性等问题提供解决思路;最后,结合区块链跨链应用的实际需求,给出区块链跨链协议未来的重点研究方向。

认知无线网络随机接入MAC协议建模与性能分析

该文采用马尔科夫链构建了认知无线网络随机接入MAC协议的数学模型,提出了一种协议分析的理论方案。该方案建立了信道的三状态马尔科夫链模型,通过引入授权信道限制率和稳态可用授权信道数的概念,解决了信道状态时变特性给理论分析带来的挑战;建立了基于离散2维马尔科夫链的信道协商模型,并考虑控制信道容量限制等约束条件,给出了协议饱和吞吐量的理论分析算法。仿真验证了所提方案的有效性,分析了协议性能与网络参数之间的数值关系。

区块链跨链技术进展研究

随着区块链技术的发展,各种具有不同特点、适用于不同应用场景的区块链如比特币、以太坊等公有链以及私有链、联盟链大量共存.由于区块链的相互独立性,现存各区块链之间的数据通信、价值转移仍面临挑战,价值孤岛现象逐渐显现.区块链的跨链技术是区块链实现互联互通、提升可扩展性的重要技术手段.对跨链技术领域的成果进行了系统总结:首先,分析了跨链技术的需求及面临的技术难点;其次,总结了正在发展的跨链技术,并介绍了 24 种主流跨链技术的原理与实现思路;然后,综合分析了跨链技术存在的安全性风险,并列举了 12 项主要问题;最后,总结探讨了跨链技术的未来发展趋势.

基于串空间的安全协议形式化分析研究

安全协议是信息安全领域的重要组成部分,随着新兴技术的快速发展,安全协议变得越来越复杂,给安全协议的形式化分析带来了挑战。近年来,基于串空间理论的形式化分析方法是一个研究热点,在安全协议分析领域得到了广泛的关注和研究,并取得了一定的成果。文章扩展了串空间理论,提出了匹配串、匹配结点、同一执行丛等概念,并基于扩展的串空间理论形式化分析了基于区块链的公平多方不可否认协议,发现了该协议的不能满足公平性的缺陷。

区块链共识协议综述

共识协议作为区块链的核心技术,近年来已经得到学术界和产业界的广泛重视,并取得了一系列研究成果.当前,关于共识协议的综述研究一般将共识协议作为整体进行比较分析,缺乏对共识协议中主要步骤的解耦与比较.将共识协议分为出块节点选举和主链共识两个主要步骤,并针对每个步骤进行协议间的分析比较.在出块节点选举部分,主要讨论工作量证明和权益证明,分析其中存在的问题以及相应解决方案的分类比较.在主链共识部分,针对概率性共识和确定性共识,总结其安全目标,并进行安全性分析比较.通过对区块链共识协议的系统梳理,最后总结共识协议的发展现状和发展趋势,以及未来的重要研究方向.

一种面向双中台双链架构的内生性数据安全交互协议研究

自"数据+业务"的双中台架构被提出以来,中台间数据进行安全交互的效能显得尤为重要.基于此,本研究提出了一种高效的交互式协议,在借助区块链双链结构保证数据安全可信的情况下,改善了内生性数据在中台间交互效率低的问题.对新协议中核心的门限签名技术进行实验模拟的结果表明新协议在链下签名、链上验签过程中比传统单一链上签名及验签的方法节省了42.1%的时间成本.新协议对中台融合区块链技术、加快中台与区块链的广泛实践均具有积极推动作用.

基于PayWord的自更新Hash链微支付协议

针对基于Hash链的小额支付协议PayWord在支付效率和安全性方面的不足,以及传统Hash链的应用存在长度限制的问题,提出一种新的适用于移动电子商务认证与微支付的协议,包括"多面额"Hash链思想、可自更新的Hash链机制和基于令牌的快速认证方法。分析结果证明新协议可实现安全性、公平性和效率的统一,适用于移动用户与同一网络信息服务提供商进行频繁小额交易的移动商务环境。

一种无线传感器网络链式传输分簇路由协议

由于周围环境对无线传感器网络(WSNs)的影响,在布设到特殊环境下时会产生信号的衰减与损耗,导致通信不畅。针对此问题,提出一种以LEACH路由协议为基础适应特殊环境(长直空间)的新型路由算法。本算法采用链式传输,即从内部逐一将信号传输给距空间最外端且距基站位置较近的簇头,克服了内部节点死亡过快的问题。同时簇内采用链式传输并且改进簇头阈值与成簇半径,减小了能量消耗,提高了稳定性,克服了LEACH算法的不足。

表皮生长因子受体突变与肿瘤标记物在晚期非小细胞肺癌靶向治疗中意义及相关性分析

目的非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)约占肺癌总数的80%。本研究拟观察表皮生长因子受体(EGFR)基因突变和肿瘤标记物癌抗原125(CA125)与角蛋白19片段(CYFRA21-1)在表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂(EGFR-TKI)治疗晚期NSCLC患者中的意义及其之间的相关性,探讨晚期NSCLC靶向治疗疗效评价指标及预后相关因子。方法自2008年1月至2011年8月间,我院肿瘤内科收治的晚期NSCLC患者74例,依据方案分为化疗组和靶向治疗组。化疗组:以顺铂为基础的联合化疗(吉西他滨1 000mg/m2第1,8天;多西他赛75mg/m2,第1天;长春瑞滨30mg/m2第1,8天+顺铂80mg/m2第1天),21天为1个周期;靶向治疗组:吉非替尼250mg/d,或者厄洛替尼150mg/d,餐后2小时口服。比较化疗组与靶向治疗组治疗前后CA125、CYFRA21-1变化。靶向治疗组依据是否接受基因检测分为突变组和未检测组,分别记录靶向治疗组中EGFR突变患者与未检测患者的临床疗效,同时统计两组接受靶向治疗后肿瘤标记物CA125、CYFRA21-1降低率,以及靶向治疗患者EGFR突变与临床疗效关系及与标记物的相关性。结果靶向治疗后肿瘤标记物CA125与CYFRA21-1分别为(33.96±7.03)kU/L和(4.02±1.76)μg/L,与治疗前比较均明显降低(P<0.05);化疗组治疗后肿瘤标记物CA125与CYFRA21-1分别为(36.24±6.03)kU/L和(3.80±1.35)μg/L,与治疗前比较也均明显降低(P<0.05)。EGFR突变患者疾病控制率为84.2%(16/19),明显高于EGFR突变未检测患者(P<0.05);在EGFR突变患者经靶向治疗是肿瘤标记物CA125和CYFRA21-1降低率分别为89.5%(17/19)和47.4%(9/19),均明显高于EGFR突变未检测组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论基因突变的晚期NSCLC患者EGFR-TKI靶向治疗临床疗效好;在EGFR-TKI靶向治疗过程中有一定比例的患者肿瘤标记物CA125和CYFRA21-1均有降低,且EGFR基因突变的患者接受靶向治疗后CA125、CYFRA21-1降低人数比率更高,CA125、CYFRA21-1变化可能与EGFR基因突变有关;CA125和CYFRA21-1可以作为潜在判定靶向治疗疗效的血清学指标,值得临床进一步研究。

区块链技术发展及应用：现状与挑战

本文介绍了区块链技术发展和行业应用的现状,对区块链未来大规模应用会面临的技术挑战进行了剖析,综述了区块链体系结构、共识算法、隐私保护、智能合约、跨链通信等关键问题的研究现状,从技术、人才和监管三个方面对我国进一步发展区块链技术及应用的政策提出了建议。

无线传感器网络S-MAC协议性能研究

提出一种二维Markov链模型用于S-MAC协议的性能分析与评价。该模型利用信号流图和母函数的方法分析S-MAC协议的介质访问控制(MAC)服务时延,结合M/G/1/K排队模型分析S-MAC协议在非饱和负载下的性能。仿真实验和数值分析结果证明该模型可以较好地描述S-MAC的接入方式。

密钥链多方非否认协议

多方非否认协议通常仅考虑一轮消息交换的情况,很少讨论相同参与方进行多轮消息交换的情况。基于后者对多方非否认协议进行优化,提出了一种利用密钥链实现的多方非否认协议,以有效减轻TTP存储负担。协议由Initialization,Exchange,Abort和Recovery4个子协议以及争议处理方案组成。分析表明,协议满足公平性、时限性和机密性。