一种应用于控制网络的新的媒体访问控制协议——Token-CSMA/CD混合协议

针对控制网络中常采用的媒体访问控制协议存在的缺陷 ,设计了一种新的媒体访问控制协议———To ken CSMA/CD协议。对其工作原理、实现方式进行了研究。最后 ,对混合协议进行了计算机仿真 ,Token CSMA/CD的性能优于CSMA/CD和TokenBus。

TOKEN方式在微机能源管理系统中的应用

TOKEN存取控制方式是一种较新的计算机局部网存取控制技术。本文论述了在微机能源管理系统中应用该方式的合理性和可行性。并分析了微机能源管理系统作为一种特殊的计算机局部网的特点,提出在选择存取控制方式时应强调二个方面:一是提高吞吐量以确保数据的实时性,二是要结合整个系统的有效工作来考虑网络的有效性问题。同时对常用的局部网存取控制方式进行了对比,提出了采用TOKEN方式较为合理的观点。最后,给出了一个采用TOKEN方式的微机能源管理系统的实例。

基于区块链的云上数据访问控制模型研究

区块链和基于密文策略的属性加密(Ciphertext Policy Attribute Based Encryption,CP-ABE)相结合的方案已经被广泛应用于云上共享数据的访问控制,但是这些方案中数据用户的隐私保护问题并未得到妥善解决。一些研究引入分布式多属性授权中心的基于属性的签名方案(Distributed Multi-Authority Attribute Based Signature,DMA-ABS)来保护数据用户的隐私,但当数据用户多次访问数据时需要进行重复的权限验证,这会带来多余的时间消耗问题。并且,在数据用户的属性和访问控制策略保持相对稳定的情况下,数据用户无限制地重复访问共享数据,会导致系统过载,影响正常的请求处理。这可能会引起云端数据的泄露,给云端数据的安全带来隐患。为了解决这些问题,文中提出了一个基于区块链的云上个人隐私数据访问控制方案。该方案首先将智能合约和多属性授权中心的CP-ABE方案结合,实现了云上个人隐私数据的细粒度访问控制,并引入DMA-ABS方案完成了对数据用户的匿名性身份验证,保护了数据用户的身份隐私;其次,基于比特币UTXO(Unspent Transaction Output)机制,设计了一种数字令牌token,实现了一次授权、多次访问的功能,即缩短了访问时间,又限制了访问次数;最后,在Hyperledger Fabric上进一步实现了访问控制流程,并与现有方案进行了访问时间开销的比较。实验结果表明,所提方案能够有效降低访问时间开销,提高访问效率。

采用动态令牌的MANET多址接入协议

本文设计了一种采用动态令牌算法的MANET多址接入协议,解决了隐藏终端和入侵终端问题.利用这种算法,不再需要为令牌的传递预先建立虚拟的令牌逻辑环路,而是根据当前的网络拓扑结构自动地形成令牌的传递路由,使得令牌的传递能够适应网络拓扑结构动态的动态变化.同时,通过周期性地产生令牌并严格地限制每个令牌的生存时间,简化了令牌的维护过程,并为时延敏感的业务提供良好的QoS保障.另外,该协议采用一种互同步技术,具有成本低廉、运行可靠的特点,可完全独立于其它系统(如GPS等),且已应用于实际的MANET网络.

基于OAuth 2.0扩展的客户端认证方案

为解决OAuth 2.0中基于不记名令牌访问和缺少客户端认证到资源服务器的机制而遭到安全和隐私威胁的问题,利用所有权证明(proof-of-possession,PoP)安全机制对OAuth 2.0进行扩展,提出一种客户端认证到资源服务器的方案。通过引进PoP令牌和PoP密钥,由授权服务器实施PoP密钥与PoP令牌的绑定,资源服务器可通过验证客户端是否拥有与PoP令牌中相匹配的PoP密钥,认证客户端身份的真实性,有效解决客户端到资源服务器的认证和安全通信问题。详细讨论PoP密钥与PoP令牌的绑定机制以及两者的安全保护方法。

异构协作网络中采用令牌漏桶的多接入业务分配算法

针对异构协作网络中业务突发性引起拥塞的问题,提出一种基于令牌漏桶的多接入业务分配(TATB)算法。该算法首先通过在城域网中加入令牌漏桶来限制和平滑业务的突发性,将令牌漏桶看作一个离散时间的马尔科夫链,得到第1跳的平均传输时延,将第2跳看作服务时间服从指数分布的队列模型,得到系统的平均时延,然后以系统平均时延最小化为目标,以队列的稳定性作为约束条件,构建了优化问题,并证明该问题为凸问题,最后通过拉格朗日对偶分解,采用牛顿投影法调整业务的分配,用梯度投影法调节分配业务的价格因子。仿真结果表明:TATB算法不仅可以获得更小的系统时延,而且需要迭代的次数少,减少了系统的信令开销,便于实现;TATB算法的时延仅分别是未考虑令牌漏斗算法、负载均衡算法和基于路径等分配算法时延的28%、27%和24%。

基于加密接入令牌的IGMP安全机制

在 IP组播中当前使用的组管理协议 IGMP不提供接入控制 ,任何端点用户可自由地加入组播组 ;此外 ,IGMP报文在传输时没有加密措施 ,无法保证其安全性 .因此 ,对 IGMP报文的认证和接入控制策略便成为亟待解决的重要课题 .在 IGMP报文后附加接入令牌的方法虽然可以解决 IGMP协议存在的一些安全问题 ,但其仍存在一些缺陷 .在此基础上 ,提出了一种加密接入令牌的方法 ,阐述了如何申请、产生、传输和使用令牌 .加密接入令牌可以安全的传输认证和接入控制信息 ,并且可以多次使用 ,不需要在用户和组播路由器之间建立安全关联 SA。

应用于WLAN的自适应令牌型公平性保障多址接入协议

为了提高IEEE 802.11 DCF(Distributed Coordination Function)多址接入协议的性能,提出一种应用于WLAN网络的自适应令牌型公平性保障多址接入协议ATP_MAP(Adaptive Token PassingMultiple Access Protocol with fairness guarantee),通过令牌对发送节点进行排队,减少了网络中不必要的碰撞,同时根据网络的公平性状况自适应调整令牌传递因子p.详细分析了协议参数对协议性能的影响,并推导出ATP_MAP协议的饱和吞吐量极限.仿真结果表明,和IEEE 802.11 DCF的MAC协议对比,ATP_MAP协议提高了网络的饱和吞吐量,同时降低了网络公平性损失.

基于OAuth的数据共享方案研究

本文基于OAuth框架协议提出了一种数据共享方案,实现数据便捷共享,确保只能授权用户访问,并且有效防止授权后其访问方式被滥用.本文不仅介绍了方案的框架内容,还详细阐述了相关细节.在北京大学数据综合服务平台中的实践显示,本文提出的方案达到了预期目的.

一种有保证实时通信协议的设计

通过研究实时系统中的报文特点和报文延迟的规律，探讨了有保证实时通信协议的特征，分析了ＭＡＣ层的通信协议在实时通信中的关键作用，据此设计了一种在ＭＡＣ层的有保证实时通信协议——虚拟令牌协议（ＶＴＯＫＥＮ），并与改进型的Ｗｉｎｄｏｗ协议、ＴＤＭＡ协议及令牌协议就报文丢失率与报文生成率的关系进行了模拟对比．

综合业务双环LAN的一种新协议及数学建模

为了提高网络吞吐量,以发展综合业务局域网,该文首先提出了一种新的局域网介质存取方式——双令牌双环协议,然后对其进行了数学建模研究。文中设定很短的服务时间,且提出"虚拟服务员"的概念后,将双令牌双环LAN这种有两个物理服务员的系统等效为1个虚拟服务员进行间歇式服务的排队模型。模拟实验表明,双令牌双环LAN在提高环形LAN可靠性的同时,较大幅度地提高了网络吞吐量,为综合业务环形LAN的应用提供了理论依据。

短波地空IP网络的MAC协议设计与仿真

合适的多址接入MAC(multiple access)协议是提升网络性能的关键。根据短波地空IP网络通信覆盖范围广、难同步,空中节点信息可能丢失的特点,设计出该网络一种新型的带预约短波令牌协议HFTP-R(High Frequency token protocol with reserve)。该协议在初始化时由空中节点随机加入地面节点形成的簇,并通过预约信道向地面节点发送预约信息,从而获取令牌接入信道,地空之间不需要保持逻辑环的"封闭性"。最后,利用OPNET软件构建了HFTP-R的仿真框架,与其他MAC协议作了仿真比较。仿真结果表明,HFTP-R减少了短波令牌协议HFTP(High Frequency token protocol)的令牌丢失次数和传递开销,能提供较好的实时性、较高的网络吞吐量和业务传输成功率,在特定需求下较其他MAC协议更有优势,可满足网络需要。

工作流系统中一个基于双权角色的条件化RBAC访问控制模型

传统的RBAC访问控制模型已经不能表达复杂的工作流安全访问控制约束。基于传统的RBAC模型,提出了一个新的基于双权角色的条件化RBAC访问控制模型CRDWR(conditioned RBAC based on double-weightedroles)。阐述了基于动态角色分配的条件化RBAC策略,定义了基于双权角色的工作流系统访问授权新概念,并针对多个角色协同执行任务的序约束问题,给出了基于令牌的序约束算法。该模型能够表达复杂的工作流安全访问控制约束。

适合于多频道移动Ad Hoc网络的媒体接入控制协议研究

提出了一种适用于移动Ad Hoc网络的媒体接入控制协议.在该协议中,所有的节点被划分成若干个子网,且每个节点可处于不同的子网.相邻的子网采用不同的频道.在一个子网中,采用令牌来控制各个节点依次进行传输,以便解决传输的碰撞问题.通过限制每个子网中的最大节点数,来保障实时业务的服务质量.同时,文中还提出一种动态令牌传递算法,该算法无需预先建立逻辑的令牌传递环路,而是根据网络的拓扑结构,动态地选择令牌的传递路径.因此,它能很好地适应网络拓扑结构的变化,并简化了令牌的维护过程.

基于私有目录容器的用户数据文件保护方法

由于管理员等特权用户的存在,用户私有数据文件难以得到有效的保护。为真正做到用户的私有数据文件被用户自身所控,包括管理员在内的其他任何人均不能访问,建立包括用户令牌属性的私有目录容器,并在操作系统内核强制访问控制框架下设计实现基于用户令牌的私有目录容器访问控制机制,为用户自身私有数据文件的安全访问提供保护。只有私有目录容器属主才能访问该目录容器内的数据文件,任何其他用户均无权访问。进程的用户令牌只能通过身份认证获取,可有效防止通过用户身份仿冒获取容器属主身份,从而有效保护用户私有数据文件的安全。

无线动态令牌协议及性能分析

本文在无线令牌环协议(WTRP)的基础上,提出了一种无线动态令牌协议(WDTP),以解决其网络拓扑适应能力差和管理控制复杂的问题.本文首先介绍了WDTP协议的工作原理,然后详细阐述了令牌的动态传递算法、子网的建立过程和令牌的管理维护技术,对WDTP协议和WTRP协议的性能进行了分析比较,并通过模拟仿真比较了两种协议对网络拓扑结构的适应能力.仿真结果表明,WDTP具有良好的网络拓扑适应能力,并因此提高了频率资源的利用率.

基于子队列的分布式动态令牌中继协议

为降低短波令牌协议(HFTP)令牌中继延迟,提高中继成功率,提出一种新型无冲突的分布式令牌中继协议(SQ-DTRP).该协议通过引入令牌中继子队列,提出增加通信对象项以最大限度保存网络实时状态信息,实现动态搜索令牌中继路径,克服了HFTP令牌中继机制存在的应答冲突和公平性问题.仿真结果表明,该协议令牌中继时延和中继成功概率明显优于HFTP,适合包括短波(HF)网络在内的各种无线网络使用.

解析OAuth2.0流程及认证接口设计

OAuth 2.0框架能够在无需向第三方应用泄露用户机密的情况下允许第三方应用访问受保护资源。与旧版本相比,OAuth 2.0提供了更简洁和更安全的环境。研究了OAuth 2.0的工作流程,分析了认证客户端的设计方案并给出一个客户端应用实例。

PROFIBUS-DP通信协议实时参数的仿真计算

PROFIBUS现场总线协议的实时性是评价其性能的关键因素,因此,如何研究和计算实时性能参数显得尤为重要。针对这一问题,在对PROFIBUS总线存取协议深入分析的基础上,设计了基于PROFIBUS-DP通信性能测试平台。通过测试平台分析和计算了包信息率、传输效率、网络平均利用率、网络吞吐量、传输延迟和令牌循环时间等实时性能参数,并给出了总线循环时间与主站个数及报文数量之间的关系之间的关系,从而定性定量分析了PROFIBUS-DP现场总线的实时性能。

面向无线工业网络的数据链路层协议WICN-Z

首先介绍了工业现场控制对无线通信网络WICN的具体要求,针对其要求分析比较了目前几种常用的无线网络MAC协议的特点,提出了一种基于令牌且能利用目前被普遍使用的CSMA协议的数据链路层控制机制,简称WICN-Z协议。详细叙述了WICN-Z的通信协议栈的结构、主站的定义、令牌环的动态建立和复原过程、各个移动站点的动态加入与离开过程等,定义了几种用到的帧的结构。最后利用OMNet++平台对WICN-Z和CSMA/CA性能进行了仿真比较,并且在基于GAINS的硬件平台上实现了该协议,且在一个工厂车间现场建立了包括9个移动1个固定站点的一个网络系统,针对数据吞吐量和响应时间指标作了初步的测试。仿真结果和实际测试显示,WICN-Z确保了无线信道接入的公平性,其数据吞吐量大于CSMA/CA,且减少了数据的传输延迟。