基于区块链和工作量证明的数据抗篡改技术研究

随着信息化技术的不断深化应用,数据安全和抗篡改愈发重要。在各类信息系统建设中,不论是科学研究的相关数据,还是设备管理的设备履历数据,都需要数据真实可信,而现实中经常出现需要数据时临时补造数据的情况。为防止这种问题,需要设计一个低成本运行,对数据无入侵,由中心化组织维护,但抗中心化篡改的技术方案。基于区块链和工作量证明,设计一个最小可支持单机系统运行的抗篡改技术TDBBP(technology of tamper detection based on blockchain and pow),通过链式哈希块关联各数据日志块,通过工作量证明配合审计,使得稍长时间的数据日志块没有足够时间伪造重建,从而提供抗篡改能力。

基于多旅行商问题模型解决工作量均衡的任务规划问题应用研究

针对常见的工作量均衡的任务规划问题,基于MTSP(多旅行商问题)模型,利用遗传算法,通过设置平均分隔点确保各保障组工作量均衡,构建3种适应度函数论证总路径长度和各保障组路径差的控制方法,比较2种选择方法确定遗传迭代过程,采取3种变异方式丰富种群多样性;最后利用Python语言编写程序,有效解决基于TSP(旅行商问题)、不同起点的MTSP、相同起点的MTSP模型的3类任务规划问题,具有较强的实践性和可操作性。

主要工作量预算法在综合医院护理单元护士人力配置中的应用研究

目的观察主要工作量预算法在综合医院护理单元护士人力配置中的应用效果。方法 2011年按主观测算法以床护比1∶0.4配置护理单元(除神经外科)护士人数,2012年按主要工作量预算法进行护理单元护士人力配置。比较两种方法对护理质量及护士工作满意度、患者对护理工作满意度的影响。结果 2012年实施主要工作量预算法后护理质量、护士对工作满意度及患者对护理工作满意度均高于2011年(P<0.05)。结论采用主要工作量预算法配置护理单元护士人力,可提高护理质量、护士及患者的满意度。

基于改进遗传算法的高职教师工作量综合评价

针对高等职业院校教师工作的特殊性,给出了高等职业院校教师工作量综合评价的指标体系,系统地分析了高等职业院校教师工作量综合评价的指标要素,应用层次分析法和模糊数学相关知识建立了高等职业院校教师工作量综合评价的数学模型,在确定各评价指标权重时应用了改进的遗传算法,降低了评价的人为因素干扰,使决策的科学性和精确程度更高.

基于多因素认证的安全密钥协商方案优化分析

阐述现有的基于多因素认证的安全密钥协商方案,分析存在的问题和挑战,提出一种优化的安全密钥协商方案,该方案结合多因素认证技术和密码学算法,能够提高安全性、减少计算量和通信开销。

基于策略梯度算法的工作量证明中挖矿困境研究

针对区块链中工作量证明(PoW)共识机制下区块截留攻击导致的挖矿困境问题,将矿池间的博弈行为视作迭代的囚徒困境(IPD)模型,采用深度强化学习的策略梯度算法研究IPD的策略选择。利用该算法将每个矿池视为独立的智能体(Agent),将矿工的潜入率量化为强化学习中的行为分布,通过策略梯度算法中的策略网络对Agent的行为进行预测和优化,最大化矿工的人均收益,并通过模拟实验验证了策略梯度算法的有效性。实验发现,前期矿池处于相互攻击状态,平均收益小于1,出现了纳什均衡的问题;经过policy gradient算法的自我调整后,矿池由相互攻击转变为相互合作,每个矿池的潜入率趋于0,人均收益趋于1。实验结果表明,policy gradient算法可以解决挖矿困境的纳什均衡问题,最大化矿池人均收益。

基于低信息泄露协商算法的无线信道密钥生成方案

针对无线信道生成密钥方法在信息协商中的信息泄露问题,提出了低信息泄露Cascade算法。通过构造传统Cascade协商过程的密钥协商过程矩阵,推导了合法用户所得密钥中安全的信息量,改进了Cascade算法;结合符号定时同步预处理以及高精度参数估计得到了一个完整的密钥生成方案。基于实测数据的分析结果表明,符号定时同步预处理能有效降低初始密钥不一致率;在协商成功率、密钥生成速率、密钥随机性、安全性等方面,低信息泄露Cascade协商算法与传统Cascade算法相比综合性能更优。

区块链共识算法研究综述

区块链已广泛应用于货币金融、通信网络、信息安全、物联网、电力运行管理和社会职能管理等多个领域,但依然存在许多急需解决的问题。共识算法是区块链的核心技术之一,是区块链各节点达成一致性最为重要的底层技术,是解决区块链吞吐量太小、通信存在延迟等一系列问题的关键技术,是区块链安全运行的重要保证。文中基于区块链共识算法的设计原理,主要介绍了区块链的构成、分类、架构、上链、节点处理流程及存在的问题,重点阐述了现有PoW、PoS、DPoS、PBFT、Raft、Paxos、Ripple等共识算法设计思路、共识理论及流程,对共识算法中的共性问题,即算法优化、算法效果进行了综合概述和分析,并对区块链共识算法研究进行了展望,希望开发出更加高效、安全的共识算法。

基于TD3算法的自动协商策略

协商是人们就某些议题进行交流寻求一致协议的过程.而自动协商旨在通过协商智能体的使用降低协商成本、提高协商效率并且优化协商结果.近年来深度强化学习技术开始被运用于自动协商领域并取得了良好的效果,然而依然存在智能体训练时间较长、特定协商领域依赖、协商信息利用不充分等问题.为此,本文提出了一种基于TD3深度强化学习算法的协商策略,通过预训练降低训练过程的探索成本,通过优化状态和动作定义提高协商策略的鲁棒性从而适应不同的协商场景,通过多头语义神经网络和对手偏好预测模块充分利用协商的交互信息.实验结果表明,该策略在不同协商环境下都可以很好地完成协商任务.

考虑工作量平衡的餐饮垃圾多行程收运路线优化

城市餐饮垃圾的收运成本居高不下,严重阻碍了垃圾分类的推进。本文首先根据餐饮垃圾的产生及收运特点,划分不同的收运时段和频率,以均衡各个时段的收运量。其次,将城市餐饮垃圾的收运问题建模为带有时间窗的多行程车辆路径问题,并考虑驾驶员的工作量平衡约束。对于小规模问题,通过求解所建立的混合整数规划模型得到问题的最优解;对于大规模问题,针对多车多行程的问题特点,设计三维矩阵编码,提出混合自适应大邻域搜索算法。通过不同规模的算例验证了模型的正确性和算法的有效性。算例结果表明,增加不超过2%的收运成本能大幅度提高驾驶员之间的工作量平衡性。最后,采用大连市中山区的实例将本文所提算法与实际应用的优化算法进行比较发现,当使用不同的收运频率并考虑工作量平衡及城市路网的交通拥堵情况时,采用本文所提出的算法能降低14.3%的收运成本,减少12.7%的碳排放量,同时,将驾驶员之间的工作平衡性提升57.3%。

面向共驱混沌同步密钥分发的Cascade-Biconf信息协商算法

针对传统Cascade算法协商效率低、吞吐量不高的问题,提出了一种面向共驱混沌同步密钥分发的Cascade-Biconf信息协商算法。该算法基于奇偶校验和二分法纠错算法的原理,将所得密钥进行置乱、分块并传输校验值用以二分法纠错。与传统Cascade算法不同,Cascade-Biconf信息协商算法通过优化分块的大小降低了协商过程中的交互次数和计算量。仿真结果表明:在通信双方初始密钥误码率为0.1的情况下,Cascade-Biconf信息协商算法可将传统Cascade算法的协商效率由0.76提升到0.84,总吞吐量提升27.9%。

专利申请中共识算法的分类与分析

共识机制是区块链的关键技术之一,为梳理涉及区块链共识机制的专利申请文件,具体介绍了4类典型共识算法及相关的典型专利申请文件涉及的内容,通过分析该领域的专利申请文件,帮助专利相关从业者快速了解该领域的典型共识算法。

区块链工作量证明机制中的哈希算法探讨

区块链工作证明机制中哈希算法起着重要的作用,设计能对抗ASIC专用芯片计算的哈希算法对于保障区块链网络的安全和去中心化非常重要。现有的SCRYPT、X11、ETHASH、Cryptonight等算法都难以从根本上对抗ASIC芯片计算,因此需设计既有高计算复杂度,又具备算法变换共识机制的哈希算法,从而能够对抗只具备专用计算能力的ASIC芯片。

基于虚拟协商与滚动时域优化的分布式协同制导策略

针对目标机动条件下的多无人机协同制导问题,提出基于虚拟协商机制与滚动时域优化的分布式协同制导策略。为同时改善时间协调与导引控制效果,在滚动时域优化框架下设计局部协调变量与目标函数,构建有限时域内的多约束协同制导优化模型;为增强制导系统对机动目标的鲁棒性,设计基于非线性自回归神经网络的干扰观测器;针对无人机之间的控制输入耦合,提出虚拟协商机制,提出虚拟协商机制,实现同步决策、排除内部“分歧”,并利用Nesterov动量的均方根传播算法设计制导指令生成策略;分别进行数字仿真与半实物仿真实验。结果表明:所提策略可在线预测与优化,应对各类干扰,提升协同制导效果,并会在实际任务中得到进一步的应用与检验。

基于国密算法的CoAP安全协议研究与实现

随着接入物联网的小型设备增多,受限应用协议(constrained application protocol, CoAP)的使用频率上升,对CoAP通信安全性的关切也日益突显。为确保客户端与服务器通信的安全性,提出一种基于国产密码算法的创新性CoAP安全方案。在配置阶段,将预共享密钥硬编码到设备中;身份认证及密钥协商阶段采用基于有效负载的加密方法,通过两条握手消息完成双方身份认证,并获取用于数据传输的协商密钥;数据传输阶段采用观察者模式,客户端发送观察资源请求,依赖服务器加密传输资源,实现节能观察。安全方案使用SM4算法对身份认证和数据传输的数据进行加密,利用SM3算法验证消息完整性,有效提升了CoAP的安全防护能力。安全性分析和仿真实验结果展示了其在计算、通信和存储方面的卓越性能,确保了方案能够满足实际应用需求。

数字签名与密钥协商在刷写流程上的研究与应用

当前市场上有很多款控制器存在着被盗刷的风险,为了降低被盗刷概率。本文使用RSA非对称加密算法对要刷的数据文件进行数字签名,保证了刷写过程中数据文件来源的合规性和安全性,控制器对刷写文件先进行身份验证,验证通过后再开始刷写流程。这将降低控制器被恶意盗刷的风险。本文在刷写流程中,安全访问算法的密钥使用了ECDH算法进行密钥协商算法,实现了安全访问一次一密,保证每次安全访问的密钥都不一样,防了安全访问过程密钥泄露的风险,保证了刷写过程的安全性。

基于SM2和后量子密码的融合密钥协商的应用与探索

随着量子计算技术的发展,传统的密钥协商协议将不能保证会话密钥的前向安全性,为应对未来潜在的量子计算威胁,保护数据的前向安全性,本文提出了基于SM2与后量子密码的融合密钥协商方案,既保证了密码算法的合规性,又能够加强加密通信的前向安全性。

供应链协商调度模型与算法

研究了由一个制造商和一个分销商组成的供应链上分销商协商调度问题.此供应链中,制造商比分销商有更强的影响力,先于分销商进行调度.制造商与分销商之间不共享作业处理时间.为了改善分销商调度,建立了基于补偿的分销商协商模型,设计了保留信息私有性的协商调度策略,提出并分析了协商调度下制造商调度算法以及基于生态种群竞争的分销商协同演化调度算法.仿真实验结果表明,分销商协商调度模型与算法能够有效改善分销商调度性能,在不增加制造商调度成本的条件下,可最大程度地削减分销商调度成本超过25%.此外,提出的竞争协同演化算法能够获得比遗传算法、粒子群算法和蚁群算法更好的调度解.

多Agent自动协商策略和算法

针对传统协商过程周期长、代价高的问题,提出了三类形式化的曲线簇来描述Agent所采取的协商策略以及一种数学化和计算机程序化的多Agent自动协商算法。这三类策略分别为急躁型、节俭型和折中型。通过实验模拟发现采用所提出的协商策略和算法更符合人类思维的直观。该方法可应用于多种电子商务交易(如B2B和B2C)等活动中。

基于遗传算法的多边多议题自动协商模型

协商是MAS实现协同、协作和冲突消解的关键环节。在虚拟组织建立的背景之下,讨论了现有的多agent协商技术,提出了一个基于遗传算法的多边多议题自动协商模型,并且给出了相应的协议和算法。该模型能够迅速求出协商解,且agent能保持较高的效用,因此具有一定的通用性,适宜在动态的、时间约束强的开放网络环境下工作。