高级搜索

当期目录

显示方式:          |     

2020-06ML 目录
2020, 42(6) :1-4.
[摘要](146) [HTML全文](112) [PDF 197KB](37)
摘要:
DNA数据存储
毛秀海, 李凡, 左小磊
2020, 42(6) :1303-1312. doi: 10.11999/JEIT190852
[摘要](637) [HTML全文](189) [PDF 806KB](23)
摘要:
分子数据存储作为一种稳定性强、存储密度高的数据存储方式,表现出巨大的潜力。它有望解决当今日益增长的巨大信息量与存储能力之间差距不断扩大的问题。作为一种典型的分子数据存储方式,DNA数据存储可以作为一种替代性、变革性的存储介质,用于突破现用存储方式的物理极限,满足不断增加的数据存储需求。该综述将对DNA数据存储的历史、工作流程、及当前的发展状态进行概述,同时讨论现今DNA数据存储存在的问题、挑战及发展趋势。
DNA计算与DNA纳米技术
王君珂, 印珏, 牛人杰, 任少康, 晁洁
2020, 42(6) :1313-1325. doi: 10.11999/JEIT190826
[摘要](1217) [HTML全文](913) [PDF 5370KB](28)
摘要:
随着后摩尔时代的到来,传统硅基计算机的发展已经濒临极限,人们迫切需要发展新的计算技术满足科技与生活的需要。由于具有超强的并行运算能力和杰出的数据存储能力,DNA计算成为新型计算机技术的一个重要分支和热门研究对象。蓬勃发展的DNA纳米技术为DNA计算提供了新的发展平台。该文首先对DNA纳米技术进行简要介绍,然后按照DNA逻辑门、DNA级联逻辑回路、智能DNA分子机器的顺序对DNA计算的发展进行论述和展望。
DNA存储及其研究进展
许鹏, 方刚, 石晓龙, 刘文斌
2020, 42(6) :1326-1331. doi: 10.11999/JEIT190863
[摘要](393) [HTML全文](216) [PDF 1325KB](35)
摘要:
DNA存储是一种以生物大分子DNA作为信息载体的一种新的存储技术。与传统的电子信息存储相比,DNA存储具有容量大、密度高、低能耗等优点。随着DNA合成、测序技术的发展以及大数据时代对数据存储需求的指数增长,近年来DNA存储在存储容量、密度以及可靠性等方面都取得了巨大的进展。该文主要介绍了DNA存储的发展历史、DNA存储的基本流程、DNA存储在数据库、文档存储以及体内存储的研究进展。最后,总结了DNA存储未来面临的挑战以及发展方向。
基于DNA和限制性核酸内切酶的基本逻辑门设计
柳娟, 谢文彬, 汪改英, 汤敏丽
2020, 42(6) :1332-1339. doi: 10.11999/JEIT190846
[摘要](302) [HTML全文](247) [PDF 2623KB](9)
摘要:
由于DNA分子具有特异性、高并行性、微小性等天然特性,在信息处理过程中展现出了强大的并行计算能力和数据存储能力。该文研究将具有特异性识别功能的限制性核酸内切酶引入DNA链置换反应中,作为DNA电路的输入,通过控制立足点的生成和移除设计了是门、非门和与门3种基本逻辑门。采用Visual DSD对逻辑模型进行模拟仿真,并通过凝胶电泳实验验证设计。与以往的分子逻辑门比较,该设计反应迅速,操作简便,具有良好的扩展性,为大规模电路的设计提供了可能性。
基于个性化网络标志物的药物推荐方法研究
刘文斌, 吴倩, 杜玉改, 方刚, 石晓龙, 许鹏
2020, 42(6) :1340-1347. doi: 10.11999/JEIT190837
[摘要](817) [HTML全文](279) [PDF 4041KB](32)
摘要:
基于个性化标志物的药物推荐研究,有助于实现个性化用药及推动精准医疗的发展。该文利用基因表达谱数据及蛋白质网络信息,基于基因2维高斯分布方法筛选出个性化网络标志物。进而综合考虑靶基因的重要性和药物的副作用,提出了一种计算药物对个性化标志物影响权重的方法。将该方法应用于肺腺癌、肾透明细胞癌和子宫内膜癌数据集,通过启发式搜索方法,得到每个疾病样本重要药物推荐列表。结果表明,推荐的药物列表在同种癌症不同样本中既存在一致性,也表现出很大的差异性,如药物种类及药物排序差异,这说明个性化药物在疾病治疗中的重要性及必要性。通过从药物数据库中搜索药物组合对疾病治疗的影响作用表明,该文方法筛选得到的许多药物组合对具体疾病治疗具有积极影响,这进一步证明该文基于个性化网络标志物的药物推荐方法的准确性。该文的研究将有效促进精准化医疗的发展。
基于可变剪接紊乱的乳腺癌亚型预测分析
许鹏, 王兵, 方刚, 石晓龙, 刘文斌
2020, 42(6) :1348-1354. doi: 10.11999/JEIT190871
[摘要](398) [HTML全文](140) [PDF 2161KB](15)
摘要:
可变剪接与多种复杂疾病的发生、发展存在密切的联系,包括肿瘤在内的多种疾病的产生往往伴随着可变剪接的紊乱发生。现有的乳腺癌亚型分析主要是基于单个剪接异构体出发,缺少考虑亚型之间由于可变剪接紊乱造成剪接异构体在整体分布上的差异。因此该文提出了基于可变剪接紊乱的乳腺癌亚型预测方法,主要使用Jensen-Shannon(JS)散度来找寻亚型之间的可变剪接紊乱差异较大的基因,并构建反向传播(BP)神经网络模型对乳腺癌亚型进行分类。结果表明,该方法不仅能有效发现肿瘤异质性分子,在乳腺癌亚型分类方面也有较好的识别结果,其平均F1值达到0.89,且能为患者提供个性化乳腺癌亚型药物推荐。该文的研究将有效促进基于可变剪接紊乱的乳腺癌亚型研究的发展。
基于DNA折纸基底的与非门计算模型
殷志祥, 唐震, 张强, 崔建中, 杨静, 王日晟, 赵寿为, 张居丽
2020, 42(6) :1355-1364. doi: 10.11999/JEIT190825
[摘要](659) [HTML全文](274) [PDF 5225KB](31)
摘要:
与非门(NAND)的本质是与门(AND)和非门(NOT)的叠加,先进行与运算,再进行非运算,它是建立DNA计算机的基础。为了实现与非门的计算,该文在DNA折纸基底上建立了一个与非门计算模型,逻辑值的输入是通过在DNA折纸基底上发生有向的杂交链式反应(HCR)来完成的,输入链先经过与门区域再经过非门区域,最后通过DNA折纸基底上是否还保留纳米金颗粒来显示计算结果的真假。利用Visual DSD对该计算模型进行仿真模拟,显示该计算模型具有较好的可行性。
基于多目标进化策略算法的DNA核酸编码设计
张凯, 陈彬, 许志伟
2020, 42(6) :1365-1373. doi: 10.11999/JEIT190869
[摘要](1397) [HTML全文](522) [PDF 859KB](23)
摘要:
设计高质量的核酸分子集合能有效提高DNA计算的可靠性、有效性和可求解问题的规模。DNA分子需要满足热力学约束、相似度约束、GC含量约束等多个相互冲突的目标函数,是典型的多目标优化问题。该文提出一种多目标进化策略(MOES)算法求解DNA分子序列设计问题,算法设计了随机碱基变异算子实现高效的局部搜索和全局搜索。改进的评价函数综合考虑了候选解的支配关系和冲突目标的平衡程度,选取符合DNA编码约束的核酸序列。实验结果证明,该文提出的算法具有高效的搜索效率和快速收敛能力,可以产生高质量的DNA序列集合,优于其他对比算法产生的DNA分子序列集合。
基于DNA适配体的荧光生物传感器
董亚非, 胡文晓, 钱梦瑶, 王越
2020, 42(6) :1374-1382. doi: 10.11999/JEIT190860
[摘要](341) [HTML全文](233) [PDF 347KB](31)
摘要:
近年来,随着DNA纳米技术的飞速发展,基于DNA作为适配体的荧光生物传感器不断被大量学者研究和构建,以实现对靶标物质的灵敏快速检测。作为DNA纳米技术的新兴方向,基于DNA适配体的荧光生物传感器具有巨大的应用潜力。该文对近年来基于DNA适配体所构建的荧光生物传感器进行了总结。包括荧光信号的实现:荧光染料标记;非荧光染料标记。荧光检测信号的提升:酶介导的靶标循环和信号扩增策略;链置换反应介导的靶标循环和信号扩增策略;基于链置换反应和酶介导的靶标循环和信号扩增策略。在此基础上对基于DNA适配体的荧光生物传感器进行展望并提出建议。
基于变步长约瑟夫遍历和DNA动态编码的图像加密算法
牛莹, 张勋才
2020, 42(6) :1383-1391. doi: 10.11999/JEIT190849
[摘要](1304) [HTML全文](192) [PDF 3830KB](45)
摘要:
数字图像传输和存储的安全问题已成为信息安全研究的热点。该文提出一种基于变步长约瑟夫遍历和DNA动态编码的图像加密方法。首先将混沌映射产生的随机序列作为约瑟夫遍历的变步长,改进约瑟夫遍历问题,并采用改进的约瑟夫遍历对图像像素位置进行置乱;其次,动态选择DNA编码规则,对图像像素进行DNA编码,并与给定的DNA序列进行碱基运算;DNA编码规则的动态选择,很好地解决了DNA编码规则少所带来的安全隐患,提高了算法的安全性。最后通过密文反馈和混沌系统迭代来进一步增强算法的混淆和扩散特性。实验和安全性分析结果表明,该算法不仅对密钥的敏感性强,而且能有效抵御统计性分析和穷举分析等攻击操作。
基于中值的JS散度可变剪接差异分析研究
刘文斌, 王兵, 方刚, 石晓龙, 许鹏
2020, 42(6) :1392-1400. doi: 10.11999/JEIT190941
[摘要](571) [HTML全文](282) [PDF 2269KB](23)
摘要:
可变剪接是一种广泛存在于生物体中造成蛋白质多样性的重要机制,它对细胞的增殖、分化、发育、凋亡等一系列重要的生物过程具有重要精细调控的作用。近年来,人们发现多种复杂疾病的产生往往伴随着剪接异构体的紊乱表达。为了研究剪接异构体在整体分布上的差异,该文提出一种基于中值的JS散度可变剪接(AS)差异分析方法。结果表明,该文的方法能够发现大量在剪接异构体整体分布上具有显著差异的基因。这些基因不仅富集在一些癌症密切相关的通路,而且也富集在一些基于可变剪接调控的信号通路、细胞分裂过程和蛋白质功能等通路。此外,与基因层次的差异分析相比,可变剪接显著差异的基因在生存分析方面也具有更好的性能。总之,该文提出基于中值的JS散度可变剪接差异分析方法,将为进一步揭示可变剪接在癌症中的机制奠定基础。
基于DNA链置换的三级联组合分子逻辑电路设计
孙军伟, 李智, 王延峰
2020, 42(6) :1401-1409. doi: 10.11999/JEIT190847
[摘要](332) [HTML全文](120) [PDF 3408KB](14)
摘要:
DNA计算研究内容繁多复杂,DNA复杂逻辑电路的搭建属于DNA计算的一个重要研究分支,其中逻辑门的构建属于DNA复杂逻辑电路搭建的基础研究,设计出更为简单的逻辑门可以为研究者搭建复杂电路提供参考,节省基础研究的宝贵时间。针对上述问题,该文利用使能控制端思想,采用DNA链置换技术,设计了与或、与非或非和异或同或3种DNA组合逻辑门。结果显示,设计的3种组合逻辑门可实现6种逻辑运算功能,并利用所构建的组合逻辑门成功构造了多级联组合分子逻辑电路,为DNA计算提供了更多的解决方案,促进了DNA计算机的发展。
基于氧化石墨烯与金属离子的逻辑模型设计与可控性验证
王璐慧, 王越, 钱梦瑶, 董亚非
2020, 42(6) :1410-1419. doi: 10.11999/JEIT190872
[摘要](669) [HTML全文](93) [PDF 5353KB](7)
摘要:
作为20世纪末诞生的新型学科,生物计算现已成为前沿科学研究的热点。与电子计算机相似,生物计算机的构建需要多种分子逻辑门,而将氧化石墨烯(GO)、重金属离子等具有生化特性的物质引入分子逻辑门的设计中,有望为研究提出新思路。此外,分子逻辑门最终应在生物实验层面上实现,这就需要对生物实验各个条件的可控性及可控范围进行研究。基于这样的想法,该文以氧化石墨烯和金属离子为基础设计了多个逻辑门,通过仿真实验、电泳实验、正交实验、荧光实验等验证可行性的同时,对实验的可控性及可控范围有进一步研究,一方面证明了所设计逻辑门可行性,另一方面也发现其有运用于实际样品检测的能力。
基于药物互作网络的协同与拮抗预测研究
刘文斌, 陈杰, 方刚, 石晓龙, 许鹏
2020, 42(6) :1420-1427. doi: 10.11999/JEIT190867
[摘要](761) [HTML全文](278) [PDF 2490KB](28)
摘要:
药物的协同与拮抗关系预测,有助于药物的使用安全及组合用药的发展。该文从药物互作网络(DDINet)出发,基于网络拓扑结构构造分类特征,提出一种预测药物协同和拮抗关系的方法。从特征选择结果可知,根据药物与其公共邻居节点关系构造的特征表现出了明显的正负样本分布差距,能有效地反映出药物的协同或拮抗关系。在使用不同特征分类器的分类结果中,最优AUC和分类精度值分别达到了0.9687和0.9187。而在协同与拮抗关系预测结果中,其预测精度值达到了0.45和0.75以上。这说明基于网络拓扑结构的方法能有效对药物协同和拮抗关系进行分类和预测。与传统基于药物功能、结构、靶基因等相似性特征的方法相比,该方法计算简单高效,将会有效促进组合用药的发展。
异构云无线接入网架构下面向混合能源供应的动态资源分配及能源管理算法
陈前斌, 谭颀, 魏延南, 贺兰钦, 唐伦
2020, 42(6) :1428-1435. doi: 10.11999/JEIT190499
[摘要](368) [HTML全文](231) [PDF 1756KB](32)
摘要:
针对面向混合能源供应的 5G 异构云无线接入网(H-CRANs)网络架构下的动态资源分配和能源管理问题,该文提出一种基于深度强化学习的动态网络资源分配及能源管理算法。首先,由于可再生能源到达的波动性及用户数据业务到达的随机性,同时考虑到系统的稳定性、能源的可持续性以及用户的服务质量(QoS)需求,将H-CRANs网络下的资源分配以及能源管理问题建立为一个以最大化服务提供商平均净收益为目标的受限无穷时间马尔科夫决策过程(CMDP)。然后,使用拉格朗日乘子法将所提CMDP问题转换为一个非受限的马尔科夫决策过程(MDP)问题。最后,因为行为空间与状态空间都是连续值集合,因此该文利用深度强化学习解决上述MDP问题。仿真结果表明,该文所提算法可有效保证用户QoS及能量可持续性的同时,提升了服务提供商的平均净收益,降低了能耗。
Lempel-Ziv-Welch压缩数据的误码纠正
王刚, 靳彦青, 彭华, 张光伟
2020, 42(6) :1436-1443. doi: 10.11999/JEIT190520
[摘要](607) [HTML全文](218) [PDF 941KB](16)
摘要:
无损数据压缩系统在通信传输过程中容易出现错误,会导致码表和重构数据出错并引发误码扩散,影响其在文件系统和无线通信中的应用。针对在通用编码领域广泛使用的无损数据压缩算法LZW,该文分析并利用LZW压缩数据的冗余,通过选取部分编码码字并动态调整其对应的被压缩符号串的长度来携带校验码,提出了具有误码纠正能力的无损数据压缩方法CLZW。该方法不用额外添加数据,也不改变数据规格和编码规则,与标准LZW算法兼容。实验结果表明,用该方法压缩的文件仍然能用标准LZW解码器解压,且该方法可以对LZW压缩数据的误码进行有效纠正。
车联网中整合移动边缘计算与内容分发网络的移动性管理策略
张海波, 程妍, 刘开健, 贺晓帆
2020, 42(6) :1444-1451. doi: 10.11999/JEIT190571
[摘要](1223) [HTML全文](656) [PDF 2090KB](67)
摘要:
由于车载应用的普及和车辆数量的增加,路边基础设施的物理资源有限,当大量车辆接入车联网时能耗与时延同时增加,通过整合内容分发网络(CDN)和移动边缘计算(MEC)的框架可以降低时延与能耗。在车联网中,车辆移动性对云服务的连续性提出了重大挑战。因此,该文提出了移动性管理(MM)来处理该问题。采用开销选择的动态信道分配(ODCA)算法避免乒乓效应且减少车辆在小区间的切换时间。采用基于路边单元(RSU)调度的合作博弈算法进行虚拟机迁移并开发基于学习的价格控制机制,以有效地处理MEC的计算资源。仿真结果表明,所提算法相比于现有的算法能够提高资源利用率且减少开销。
基于随机森林的流处理检查点性能预测
褚征, 于炯
2020, 42(6) :1452-1459. doi: 10.11999/JEIT190552
[摘要](1212) [HTML全文](466) [PDF 1675KB](20)
摘要:
物联网(IoT)的发展引起流数据在数据量和数据类型两方面不断增长。由于实时处理场景的不断增加和基于经验知识的配置策略存在缺陷,流处理检查点配置策略面临着巨大的挑战,如费事费力,易导致系统异常等。为解决这些挑战,该文提出基于回归算法的检查点性能预测方法。该方法首先分析了影响检查点性能的6种特征,然后将训练集的特征向量输入到随机森林回归算法中进行训练,最后,使用训练好的算法对测试数据集进行预测。实验结果表明,与其它机器学习算法相比,随机森林回归算法在CPU密集型基准测试,内存密集型基准测试和网络密集型基准测试上针对检查点性能的预测具有误差低,准确率高和运行高效的优点。
虚拟网络切片中的在线异常检测算法研究
王威丽, 陈前斌, 唐伦
2020, 42(6) :1460-1467. doi: 10.11999/JEIT190531
[摘要](485) [HTML全文](188) [PDF 2021KB](22)
摘要:
在虚拟化网络切片场景中,底层物理网络中一个物理节点(PN)或一条物理链路(PL)的异常会造成多个网络切片的性能退化。因网络中每个时刻都会产生新的测量数据,该文设计了两种在线异常检测算法实时监督物理网络的工作状态。首先,该文提出了一种基于在线一类支持向量机(OCSVM)的PN异常检测算法,该算法可根据每个时刻虚拟节点(VNs)的新测量数据进行模型参数的更新而不需要任何标签数据;其次,基于虚拟链路两端点间测量数据的自然相关性,该文提出基于在线典型相关分析(CCA)的PL异常检测算法,该算法只需要少量标签数据就可以准确分析出PL的异常情况。仿真结果验证了该文所提在线异常检测算法的有效性和鲁棒性。
基于深度强化学习的异构云无线接入网自适应无线资源分配算法
陈前斌, 管令进, 李子煜, 王兆堃, 杨恒, 唐伦
2020, 42(6) :1468-1477. doi: 10.11999/JEIT190511
[摘要](325) [HTML全文](1424) [PDF 3540KB](43)
摘要:
为了满足无线数据流量大幅增长的需求,异构云无线接入网(H-CRAN)的资源优化仍然是亟待解决的重要问题。该文在H-CRAN下行链路场景下,提出一种基于深度强化学习(DRL)的无线资源分配算法。首先,该算法以队列稳定为约束,联合优化拥塞控制、用户关联、子载波分配和功率分配,并建立网络总吞吐量最大化的随机优化模型。其次,考虑到调度问题的复杂性,DRL算法利用神经网络作为非线性近似函数,高效地解决维度灾问题。最后,针对无线网络环境的复杂性和动态多变性,引入迁移学习(TL)算法,利用TL的小样本学习特性,使得DRL算法在少量样本的情况下也能获得最优的资源分配策略。此外,TL通过迁移DRL模型的权重参数,进一步地加快了DRL算法的收敛速度。仿真结果表明,该文所提算法可以有效地增加网络吞吐量,提高网络的稳定性。
面向可靠性的5G网络切片重构及映射算法
赵国繁, 唐伦, 胡彦娟, 赵培培, 陈前斌
2020, 42(6) :1478-1485. doi: 10.11999/JEIT190500
[摘要](721) [HTML全文](319) [PDF 1646KB](28)
摘要:
针对传统网络切片映射方法资源利用率低且可靠性差的问题,该文提出了可靠性感知的网络切片(NS)重构及映射策略(RNSRE)。首先,建立了面向可靠性和资源的网络切片可靠映射效用函数。其次,综合考虑虚拟网络功能(VNF)的资源需求和位置约束,提出了一种VNF可靠性需求的度量方法。在此基础上,以最大化VNF可靠部署收益的同时最小化链路带宽资源开销为目标,建立了切片可靠映射整数线性规划模型。最后,针对不同的网络切片类型,提出了基于邻域搜索的网络切片映射算法和关键VNF备份的网络切片重构映射算法。仿真结果表明,所提算法在满足VNF可靠性需求的同时,提高了资源利用率,降低了映射的开销。
基于特征通道和空间联合注意机制的遮挡行人检测方法
陈勇, 刘曦, 刘焕淋
2020, 42(6) :1486-1493. doi: 10.11999/JEIT190606
[摘要](1553) [HTML全文](520) [PDF 1607KB](49)
摘要:
遮挡是行人检测任务中导致漏检发生的主要原因之一,对检测器性能造成了不利影响。为了增强检测器对于遮挡行人目标的检测能力,该文提出一种基于特征引导注意机制的单级行人检测方法。首先,设计一种特征引导注意模块,在保持特征通道间的关联性的同时保留了特征图的空间信息,引导模型关注遮挡目标可视区域;然后,通过注意模块融合浅层和深层特征,从而提取到行人的高层语义特征;最后,将行人检测作为一种高层语义特征检测问题,通过激活图的形式预测得到行人位置和尺度,并生成最终的预测边界框,避免了基于先验框的预测方式所带来的额外参数设置。所提方法在CityPersons数据集上进行了测试,并在Caltech数据集上进行了跨数据集实验。结果表明该方法对于遮挡目标检测准确度优于其他对比算法。同时该方法实现了较快的检测速度,取得了检测准确度和速度的平衡。
基于状态视图的高效Hilbert编码和解码算法
贾连印, 陈明鲜, 李孟娟, 游进国, 丁家满
2020, 42(6) :1494-1501. doi: 10.11999/JEIT190501
[摘要](380) [HTML全文](237) [PDF 1476KB](17)
摘要:
Hilbert曲线是高维降到1维的重要方法,具有较好的空间聚集和空间连续性,在地理信息系统、空间数据库、信息检索等方面有广泛的应用。现有Hilbert编码或解码算法未考虑输入数据对编码或解码效率的影响,因此将不同输入数据同等对待。为此,该文通过设计高效的状态视图并结合快速置位检测算法提出高效的免计前0的Hilbert编码算法(FZF-HE)和免计前0的Hilbert解码算法(FZF-HD),可快速识别输入数据前部为0而无需迭代计算的部分,从而降低迭代查询次数及算法复杂度,提高编解码效率。实验结果表明,FZF-HE算法和FZF-HD算法在数据均匀分布时效率稍高于现有算法,而在数据偏斜分布时效率远高于现有算法。
基于Dijkstra-ACO混合算法的应急疏散路径动态规划
曹祥红, 李欣妍, 魏晓鸽, 李森, 黄梦溪, 李栋禄
2020, 42(6) :1502-1509. doi: 10.11999/JEIT190854
[摘要](1079) [HTML全文](155) [PDF 2138KB](23)
摘要:
现代建筑设计趋于多样化,内部结构和功能越来越复杂,而传统疏散系统逃生指示方向固定、人员疏散时间较长,火灾发生时,不能够及时改变指示方向,易将逃生人员导向危险区域,威胁被困人员生命安全。该文提出了一种Dijkstra-ACO混合路径动态规划算法,在Dijkstra算法获得全局最优路径的基础上再采用蚁群优化(ACO)算法对每个节点进一步优化以获取最优路径,并节省算法运行时间。通过实验仿真验证了混合算法的有效性,能够根据起火点动态规划疏散路径,及时调整疏散指示方向,为火场中人员疏散逃生赢得宝贵时间。
基于Hilbert填充曲线的海洋无线传感网源节点位置隐私保护方法
李攀攀, 谢正霞, 周志刚, 乐光学, 郑仕链, 杨小牛
2020, 42(6) :1510-1518. doi: 10.11999/JEIT190364
[摘要](1360) [HTML全文](1036) [PDF 2142KB](10)
摘要:
节点位置保护对于海洋无线传感器网络(MWSNs)至关重要,尤其是对于无人值守的环境。然而,由于大多数静态部署,传感器的能量、存储和通信能力的限制,MWSNs容易受到各种位置(和衍生)攻击的影响。该文从攻击和防御两个方面研究节点位置隐私保护问题。首先,针对两种重要节点(包括基站和源节点)提出了一种新的二相定位攻击,它可以在少量的本地无线传输监视中找到基站节点,反向跟踪源节点的位置。与现有方法不同,提出的攻击根据传输方向确定节点位置,从而突破现有的防御。然后,为了抵御这种攻击,该文设计了一种基于Hilbert填充曲线的传感器网络路由节点位置隐私保护方法(HLPS)。攻防理论分析与对抗实验表明,该方法能够保护目标节点的位置隐私,具有较小的通信和计算开销。
轻量级分组密码PUFFIN的差分故障攻击
袁庆军, 张勋成, 高杨, 王永娟
2020, 42(6) :1519-1525. doi: 10.11999/JEIT190506
[摘要](1127) [HTML全文](319) [PDF 517KB](18)
摘要:
基于代换–置换网络结构的轻量级分组密码算法PUFFIN在资源受限的硬件环境中使用较广泛,差分故障攻击是针对硬件密码算法较为有效的攻击手段。该文针对PUFFIN算法,改进多比特故障模型,通过构建输出差分和可能输入值之间的关系,注入5次故障即可确定单个S盒唯一输入值;在最后一轮加密过程中注入10次故障,成功恢复轮密钥的概率为78.64%,进而可恢复初始密钥。
一种面向连接的快速多维包分类算法
张斌, 吴浩明
2020, 42(6) :1526-1533. doi: 10.11999/JEIT190434
[摘要](804) [HTML全文](241) [PDF 1947KB](15)
摘要:
为进一步提高聚合位向量(ABV)算法分类数据包的速度,该文提出一种面向连接的改进ABV(IABV)算法。该算法利用同一连接包分类查找规则相对一致的特点,建立哈希表-规则库两级优化查找结构,首先通过哈希表查找包分类规则,若未命中继续从规则库中查找。利用连接时效性特点设计哈希表冲突处理机制,根据表项最近命中时间判断是否进行覆写更新,避免规则累积导致查找时间增加;其次对ABV算法各维度进行等分处理,为各等分区间建立数组索引,从而快速缩小向量查找范围,加快查找规则库速度;最后,将规则中前缀转化为范围降低辅助查找结构复杂度,以减少内存空间占用量并加快规则查找速度。实验结果表明,将规则中前缀转化为范围后能够有效提升算法性能,相同条件下IABV算法相比ABV算法时间性能有显著提高。
多方参与高效撤销组成员的共享数据审计方案
田俊峰, 井宣
2020, 42(6) :1534-1541. doi: 10.11999/JEIT190468
[摘要](1487) [HTML全文](882) [PDF 1234KB](23)
摘要:
针对云平台上共享数据的完整性验证问题,该文提出一种多方参与高效撤销组成员的共享数据审计方案(SDRM)。首先,通过Shamir秘密共享方法,使多个组成员共同参与撤销非法组成员,保证了组成员间的权限平等。然后,结合代数签名技术,用文件标识符标识数据拥有者的上传数据记录和普通组成员的访问记录,使数据拥有者能够高效更新其所有数据。最后对方案的正确性、安全性和有效性进行理论分析和实验验证,结果表明,该文方案的计算复杂度与被撤销组成员签名的文件块数之间相互独立,达到了高效撤销组成员的目的。并且,随数据拥有者数量增加,该方案更新数据效率较NPP明显提升。
机载多通道SAR运动目标方位向速度和法向速度联合估计算法
姜文, 牛杰, 吴一戎, 梁兴东
2020, 42(6) :1542-1548. doi: 10.11999/JEIT190672
[摘要](860) [HTML全文](254) [PDF 2482KB](37)
摘要:
对运动目标进行SAR成像时,参数估计是必不可少的。现有算法主要针对运动目标的径向速度和方位向速度进行估计,而对3维运动目标的法向速度无法估计。该文利用L型基线的机载多通道SAR系统,提出一种方位向速度和法向速度的联合估计算法。该算法在距离-多普勒域提取运动目标信号,并利用多幅SAR图像之间的相位差进行方位向速度和法向速度的联合估计。该算法不依赖图像配准,不需要解多普勒模糊,因此具有较高的估计精度和鲁棒性,有较强的实际意义和应用价值。
风云三号(D)气象卫星微波湿温度计系统建模和仿真
段永强, 王振占, 张升伟
2020, 42(6) :1549-1556. doi: 10.11999/JEIT190507
[摘要](2683) [HTML全文](168) [PDF 3239KB](17)
摘要:
针对风云三号卫星微波湿温度计,该文建立了全功率式微波辐射计系统的仿真模型,重点对热辐射噪声源、混频器、低噪放、滤波器与检波器等关键性器件进行了参数化建模。从信号处理的角度对全功率式微波辐射计的工作过程进行了模拟,并对仿真系统的输出功率、灵敏度和线性度进行评估与分析。通过与实际仪器的测试结果对比,验证了所提仿真模型的正确性。

1979年创刊 月刊

EI数据库收录期刊 ESCI数据库收录期刊

主管单位:中国科学院

主办单位:中国科学院电子学研究所
国家自然科学基金委员会信息科学部

主  编:吴一戎

ISSN 1009-5896  CN 11-4494/TN

编辑部公告
more >
会议信息
more >
作者服务中心
友情链接
more >

官方微信,欢迎关注