覆盖率均衡区域覆盖算法

为了进一步实现无线传感器网络生命周期的最大化,针对网络中能量均匀且均衡覆盖问题展开研究,提出覆盖率均衡区域覆盖算法BRACA(Balanced Rate Area Coverage Algorithm)。该算法引入覆盖率均衡思想,将各传感器节点对目标区域覆盖率的均衡性与节点剩余能量的均衡性作为筛选因子,且通过调节传感器节点的剩余能量与其平均覆盖率的比例关系,筛选出最大不相关且代价最小的网络覆盖子集,以尽可能少的节点实现对区域的覆盖。经对比实验验证,算法BRACA具有更高的计算效率,所生成的ε-覆盖子集,以更少且更均衡的能量消耗,保证了网络覆盖率≥90%,有效地延长了网络生命周期。

一种基于虚拟力的有向传感器网络低冗余覆盖增强算法

首先设计了一种方向可调感知模型,在此基础上提出了一种基于虚拟力的有向传感器网络低冗余覆盖增强算法(Fictitious Force Based Low Redundancy Coverage-Enhancing Algorithm,FFLRCA)。传统基于虚拟力的覆盖增强算法只判断调整方向,节点的调整量为固定值,并且没有解决整个网络进入稳定状态后的冗余覆盖问题,FFLRCA算法通过建立虚拟力与角度调整量之间的关系模型,根据虚拟力大小改变节点的角度调整量,提高网络的调整效率;在节点进入稳定状态后,通过节点的覆盖子集判断其是否为冗余节点,如果是则使其进入休眠状态,同时该节点一个覆盖子集中包含的所有节点停止调整。仿真结果表明,FFLRCA可以显著提高调整效率,并且在保证覆盖率的前提下有效解决网络中的覆盖冗余问题。

群混合智能算法优化异构WSN的生命周期

为了优化异构无线传感器网络的生命周期,找到尽可能多的连通覆盖子集(CCS),本文建立了以网络覆盖约束、收集约束、连通约束作为目标评价函数的模型。针对该模型,在蚁群算法基础上,引进鱼群拥挤度的概念,解决了蚁群在算法初期陷入局部收敛的问题。实验结果表明,该改进算法比一般蚁群算法具有更好的全局搜索能力和收敛速度,同时针对蚁群算法在构建子集中存在大量冗余节点的问题,提出了关键域法(KFM)判断各子集中冗余节点且利用冗余节点构建新的子集,这不仅能有效提高节点的利用率,而且延长了异构网络的生命周期。

高效的可撤销群签名方案

将子集覆盖框架与Camenisch-Stadler方案相结合,实现群成员的加入和撤销,且无需改变其他成员私钥,实现高效的签名验证效率。同时,在成员注册时增加一个知识签名,实现防联合攻击。分析表明,方案满足匿名性和抗联合攻击、伪造攻击和权威陷害攻击,并具有非关联性。效率方面,仅略增加群成员证书长度,达到常数级的签名和验证开销。

一种基于身份分层结构加密算法的广播加密方案

现今大部分的广播加密方案使用对称密钥作为用户密钥.为了解决消息发布方和用户持有相同对称密钥所带来的密钥泄漏问题,本文使用基于Weil配对性质的HIBE算法,利用子集覆盖框架下的完全子树方法构造了一种基于身份的广播加密方案.该方案使用用户的身份作为加密的公共密钥,因此无须单独的公钥/证书发布系统.同时该算法利用HIBE中的层次密钥算法,使得用户所需的私钥存储空间从O(logN)减少到O(1).本文最后对该方案的安全性、效率和动态可扩展性进行了讨论和分析.这种基于身份分层结构加密算法的广播加密方案是一种很有应用前景的适用于无状态接收装置的广播加密方案.

基于效用最大化的无线可充电传感器网络有向充电调度方案

针对当前无线可充电传感器网络(WRSNs)一对一移动充电方式存在充电效率低、定向充电模型缺乏问题,该文提出了一种基于充电效用最大化(MUC)的一对多有向充电调度方案。方案首先筛选网络中充电增益最大的有向覆盖子集;然后根据有向覆盖子集确定充电锚点,并进而规划充电器的移动路径;最后在满足移动充电器能量和充电周期约束条件下优化移动充电器的充电时间。实验结果表明,该方案与平均能量充电(AEC)、固定能量充电(FEC)相比,充电效率分别提高了13.7%和32.7%;与最多节点覆盖(MNC)、最大平均增益覆盖(MAGC)子集筛选方案相比,充电效率分别提高了4.4%和35.9%;同时在网络饿死节点数目上与MNC,MAGC方案相比也显著降低。

广播加密方案研究

广播加密作为一种将数据内容通过广播信道安全地分发给合法用户的安全机制,目前在付费电视、视频会议、无线传感网络等方面得到了广泛的应用。密钥存贮量、通信开销和计算开销是评价广播加密方案性能的主要指标。介绍了广播加密方案的发展和研究现状;对各类广播加密方案的基本原理、特点进行了阐述,并对方案的性能和应用进行了比较和总结;重点研究了其中的公钥广播加密方案,指出了由于公钥广播加密方案不需要信任中心,并且具有任何一个用户都可以广播数据的特点,在无线传感器网络方面有着很大的应用前景。

一种新的基于MSC和ISOMAP的快速流形学习算法

针对等距特征映射(ISOMAP)算法计算复杂度高的问题,提出了一种新的基于最小子集覆盖(MSC)策略的快速等距特征映射算法(Fast-ISOMAP)。与原始的ISOMAP算法相比,Fast-ISOMAP算法在不显著改变原始ISOMAP算法嵌入性能的条件下,大大提高了算法的计算效率,也适用于大规模流形学习问题。在标准数据集上的实验结果验证了该算法的有效性。

基于对等网络的家庭网络系统广播加密算法应用研究

在一种三层结构的家庭网络组网结构中,使用广播加密算法以实现客户的认证以及文件和流媒体内容的传输。借鉴一种已经提出的广播加密方案,基于Tate配对性质的HIBE算法进行改进,可以抵御重放攻击,防止密钥泄漏。

一种新颖的广播加密方案

许多应用的安全性都基于广播加密方案,如电话会议、数字电视等。本文具体分析了广播加密的各种具体需求,并对已提出的广播加密方案进行了形式化描述和分析,在此基础上提出一种新颖的广播加密方案,增强了广播加密方案对不同应用场景的适用性。