面向流管理的哈希算法研究

网络流的识别与管理在网络应用中有着重要作用。但是,随着网络链路速度的迅速提高,流管理变得越来越困难。哈希算法由于其常量查找时间和存储开销小的特点而具有很好的实用价值。本文首先提出了衡量流管理哈希算法性能的标准,然后提出了一个CRC20的哈希算法,并从理论与模拟实验两方面将它与其它几种哈希算法进行了对比,证明了所提出的CRC20算法具有较好的计算性能和很好的访存性能,适合高速网络链路中的流管理应用。     

基于平衡二叉树和Bloom过滤器的可变长地址路由查找算法

可变长地址是未来网络领域的重要研究内容之一。针对传统路由查找算法在面向可变长地址时查找效率低的问题，提出一种基于平衡二叉树AVL(Adelson-Velskii and Landis)树和Bloom过滤器的适用于可变长地址的高效路由查找算法，简称为AVL-Bloom算法。首先，针对可变长地址灵活可变且无界的特点，利用多个片外哈希表分别存储前缀比特位数相同的路由条目及其下一跳信息，同时应用片上Bloom过滤器加速搜索可能匹配的路由前缀；其次，为了解决基于哈希技术的路由查找算法在查找最长前缀路由时需多次哈希对比的问题，引入AVL树技术，即通过AVL树组织每组路由前缀集合的Bloom过滤器及其哈希表，优化路由前缀长度的查询顺序，并减少哈希计算次数进而降低查询时间；最后，在3种不同的可变长地址数据集上将所提算法与METrie(Multi-Entrance-Trie)和COBF(Controlled prefix and One-hashing Bloom Filter)这两种传统路由查找算法进行对比实验。实验结果表明，AVL-Bloom算法的查询时间明显少于METrie和COBF算法，分别减少...     

两级哈希表存储模式的高效多模式匹配算法北大核心CSCD

为了弥补多字符串模式匹配效率低下的缺陷,给出了一种基于双哈希表的多模式匹配算法。这个算法通过两个相关联的哈希表对模式串进行存储,同时采用一个转移表将发生失配时的跳跃距离存储。处于匹配阶段时:如果模式串无公共前缀,那么仅仅于第一个哈希表中进行查找;如果模式串有公共前缀,那么就在两个哈希表中顺序查找。经分析发现,此算法在最短模式串长度很长的环境中尤为适用,相对于经典算法,其时间复杂度较低,且其尝试次数也比较少。最后经实验可以证明,该算法具备较好的时空性能。     

基于Trie树的哈希表

受到AC算法与链式哈希的启发,提出了一种基于Trie树的哈希表。该算法通过增加一个后继状态计数器,能够为后续的查找等运算提供更加简单和快速的信息。分析与实验表明该算法具有较高的效率、较强的稳定性,且降低了能耗。     

基于哈希表和平衡二叉树的证书撤销方案

分析了基于哈希算法的证书撤销方案和基于剩余有效期游标树的证书撤销方案,研究了两种方法的优缺点。提出了基于哈希表和平衡二叉树的证书撤销方案,并分析了该方案的有效性和安全性。通过三种方案的性能比较,得出基于哈希表和平衡二叉树的证书撤销方案降低了查找证书的通信成本。     

面向持久化键值数据库的自适应热点感知哈希索引

针对现有键值数据库存储系统缺乏热点意识,导致系统在高度倾斜的工作负载下性能较差且不可靠,提出了一种自适应热点感知哈希索引模型,该模型基于key值摘要信息实现了一个高性能哈希表。首先,利用key的摘要信息代替key值,压缩key的存储空间,优化哈希表中桶的数据结构;其次,利用CPU的数据级并行技术以及CPU cache line,对哈希表的探查操作进行优化;最后,为解决摘要信息导致key值无法精准比较,需要额外磁盘I/O的问题,设计了一种自适应key值调度算法,该算法根据当前可用内存大小、哈希索引负载以及访问热点情况动态地调整key值的存储位置。在YCSB仿真数据集上进行了实验,实验表明,相较于最先进的哈希表,自适应热点感知哈希索引在相同内存使用率的情况下,将速度提升至1.2倍。     

改进的高效动态可搜索加密方案

为解决云存储环境下加密数据的安全检索问题,对现有算法进行改进,提出一种高效且安全的可搜索加密方案。该方案利用哈希链表构建三个索引表：文件索◢引表γ▼f▽、搜索索引表γ▼w▽、删除索引表γ▼d▽,后两者是在每次搜索过程中根据搜索凭证和访问格式逐渐建立的,有效分摊了总的搜索时间,且关键词二次搜索的时间消耗为常量。为提高◣更新效率,与原算法相比,增加了删除索引表,测试结果表明,改进后的方案删除操作的时间消耗一般可减少30%~60%。通过泄露函数证明在更新过程中不会泄露访问格式外的更多信息,安全性较高。     

专用电子数据表软件数据结构的研究

通过详细分析各种实现专用电子数据表软件的数据结构,指出采用数组、链表、二叉树、指针数组和哈希表作为电子表的数据结构的优点和缺点。并阐述了在各种不同的场合下采用相应的数据结构的优越性,最后提出对采用哈希表作为专用电子数据表软件数据结构时的一种有效算法。     

基于无冲突哈希表和多比特树的两级IPv6路由查找算法

为了提高IPv6的路由查找效率,根据IPv6路由前缀分布规律和前缀层次关系,提出了基于无冲突哈希表和多比特树的两级IPv6路由查找算法。该算法将地址前缀划分区间并按长度为32,40,48比特分别存储于3个哈希表中,剩下不足的前缀比特由多比特树存储,IPv6路由查找时在无冲突哈希表和多比特树中两级查找。实验表明,该查找算法的平均查找路径数为1.0~1.7,适用于高速的IPv6路由查找。     

5G路测仪信令合成算法的研究与实现

针对5G移动通信网络中海量用户数据流量增长，及多样化的业务应用场景需求，传统的LTE信令监测技术已经无法应用于5G新型网络架构。基于以上提出一种适用于5G路测仪的信令监测系统架构，并详细介绍信令监测系统中各模块的具体功能。重点分析5G网络中信令合成的原理及算法，在传统哈希信令合成算法基础上，提出一种基于平衡二叉树的动态哈希查找算法，利用树形结构以减少传统算法在哈希表中搜索数据所消耗的时间，从而快速处理哈希冲突，提高CDR合成的实时性。实验结果表明，改进的哈希信令合成算法可以有效解决CDR合成效率低下、平均遍历时间复杂度高等问题，同时可降低内存空间的资源浪费。     

分布式存储系统的哈希算法研究

针对分布式存储系统中如何实现数据在物理存储上的均匀分布和高效定位的问题,对多种哈希算法展开研究,提出了衡量分布式存储系统哈希算法优劣的标准;从散列分布性、哈希冲突和计算效率等多个维度对这些哈希算法进行分析比较,指出各种哈希算法的应用场景;结合分布式存储系统的应用,给出最优的哈希算法选择。实验结果证明,Davies-Meyer算法具有很好的均匀分布性和很高的计算效率,很适合分布式存储系统的应用。     

基于通用带权分布式哈希表的数据放置算法研究

研究了动态网络环境下基于网络的存储系统的数据放置算法,分析了现有的数据放置算法,提出了通用带权分布式哈希表算法.与相容哈希算法和对数算法定义的评判函数相比,考虑了各个节点的存储空间、数据分发节点与数据存储节点之间的物理距离、网络带宽等的限制.仿真结果表明,该算法能够实现数据的公平分发.     

区间表的快速查找算法

区间表(表中每一元素表示的是一个范围的数据)的查找是一个常见的问题,在表的长度较小或要查找元素的数量不多的情况下,折半查找是一种不错并且容易实现的算法。但在某些特殊的行业(如电信业)由于要对长度较大的表进行数量巨大的元素的查找,就不得不考虑它的执行效率。在广东电信公用电话管理中心从事的“签约分销商售卡话务”统计中,巧用哈希表来实现大量数据在众多签约分销商售卡记录中的数据查找,将整个查找的总长度较折半查找降低了一个数量级,大大提高了数据查找的效率。     

基于变色龙hash的区块链可扩展存储方案

区块链中的节点以副本形式保存数据,随着时间的推移,区块链中的区块数不断增加,导致节点承受的存储压力随之增大,存储压力成为区块链应用落地的瓶颈之一。为了解决区块链中存储压力问题,提出了基于变色龙hash的区块链可扩展存储方案,该方案利用节点被攻击成功的概率和改进的温度模型,将区块分为高低安全性的冷热区块;基于变色龙hash算法和改进的Merkle tree,对高安全性的冷区块进行部分节点存储。在存储过程中,除高安全性冷区块的区块体信息被重构外,其余数据保持不变。仿真实验表明,在不改变区块链结构和安全性能的情况下,所提出的方案可减少区块链中数据的存储总量,减少存储节点的存储压力;且区块数量越多,其优势越明显。     

VOIP系统中地址映射表查询算法的研究与实现

基于十叉树的存储结构及其查询的方法，提出了适用于COID的地址映射表查询算法，设计了地址映射表的数据类型与存储结构，并对几种不同的地址映射表的查算法进行了研究，试验表明，采用树形存储结构构成的地址映射表，其相应的查算法可以获得较短的耗费时间。     

数据结构之查找实例演示系统的设计与实现

本系统是算法实例演示系统的一部分,设计的主要内容：静态查找（顺序查找、折半查找、分块查找）,动态查找（二叉排序树的查找、二叉平衡树的查找）以及基于哈希表的查找（开放地址法、再哈希法、链地址法）。通过实例形象地把查找过程给演示出来,突出教与学的交互性。系统在教学中得到实践检验,效果较好。     

数据结构之查找实例演示系统的设计与实现

本系统是算法实例演示系统的一部分,设计的主要内容:静态查找(顺序查找、折半查找、分块查找),动态查找(二叉排序树的查找、二叉平衡树的查找)以及基于哈希表的查找(开放地址法、再哈希法、链地址法)。通过实例形象地把查找过程给演示出来,突出教与学的交互性。系统在教学中得到实践检验,效果较好。     

基于HEVC屏幕图像编码的哈希表的优化算法

仿2维匹配算法对屏幕图像中的非连续色调区域有很好的压缩性能,但该算法中哈希表的空间开销较大,不利于硬件实现。为了减小哈希表的空间,通过对原算法优化提出了一种3字节计算哈希值方法,将源数据看作是一个由以YUV三元组为元素组成的数据集合,然后以YUV三元组为单位计算哈希值,这样不但减少了哈希值的计算量,而且使哈希表的存储空间得到很大的节省。实验结果表明,3字节计算哈希值方法使哈希表的存储空间减少为原算法的1/3,所测试屏幕图像的BD-rate性能也有所提高。     

一种基于跳跃hash的对象分布算法

如何有效地将海量数据分布到存储节点是存储系统首要解决的问题.本文提出的MJHAR（Matrix-basedJump Hash Algorithm for Replication data）对象分布算法简洁高效,支持权值和数据冗余机制.本算法创造性的将节点映射到二维矩阵,对象的分布、定位只需从矩阵的行内、行间计算目标节点的行号和列号即可.理论证明本算法满足公平性、自适应性、紧凑性、节点变化对象迁移量较小的特点,同时实验结果表明本算法的计算时间比一致性hash算法快40%,比跳跃hash算法快23%.极大降低了计算时间,并且比一致性hash算法对象分布更加均匀.     

基于有向哈希树的认证跳表算法

作为一种重要的认证数据结构,认证跳表在数据认证机制中有着广泛的应用。由于哈希模式对认证跳表的代价有显著的影响,因此提出哈希模式和数据存储模式分离的思想,设计了一种新的认证哈希模式—有向哈希树,并在其基础上设计了新的认证跳表算法。应用分层数据处理、概率分析等数学方法对所提出算法的代价进行了理论分析,并与已有的认证跳表算法做了性能比较。结果表明,本算法在时间、通信和存储代价方面有了较大的改进。