一种新的基于有色Petri网的安全协议建模方法

密码协议安全性的分析是网络安全的一个难题，运用形式化方法对密码协议进行分析一直是该领域的研究热点。本文提出了一种新的基于有色Petri网的安全协议建模方法，并以TMN密码协议为例，说明了这一方法的建模过程。     

一种新的安全协议形式化验证方法

形式化方法能有效检验安全协议的安全性,BAN类逻辑的发展极大地促进了这一领域的研究,但是现有的BAN类逻辑仍然存在许多问题．在分析现有BAN类逻辑的基础上,提出一种新的安全协议形式化验证方法,实现现有BAN类逻辑的验证功能,并使安全协议验证工作简单可行,便于实现机器自动验证．为安全协议形式化验证提供了一种新的途径．     

一种P2P文件共享系统中的激励机制*

提出了一种用于文件共享系统的激励机制,将节点享受服务的能力和提供服务的能力进行区分,贡献节点享有更高的服务优先级,而搭便车节点受到惩罚。仿真实验表明,该激励机制充分体现了公平性原则,同时大大提高了下载成功率。     

一种P2P文件共享系统中的激励机制*

提出了一种用于文件共享系统的激励机制,将节点享受服务的能力和提供服务的能力进行区分,贡献节点享有更高的服务优先级,而搭便车节点受到惩罚。仿真实验表明,该激励机制充分体现了公平性原则,同时大大提高了下载成功率。     

基于BT协议的网络激励机制研究

由于p2p网络节点的匿名性和贡献资源的自愿性,绝大多数节点不愿共享自己的资源,从而导致大量搭便车现象的出现。在使用BitTorrent下载的过程中,为了能得到对方更快的下载速率,各个节点也能够为相应节点提供较快的下载速率,但在下载完成以后,大部分节点就不再为其他节点提供下载服务。在分析BitTorrent协议的基础上,该文提出了一种差异服务的激励机制,该激励机制能够激励节点持续不断地为其他节点提供下载服务,即使是在该节点下载完成以后也是如此。     

TIM:一种P2P网络激励机制

在Peer-to-Peer网络中,Free-riding行为严重影响了P2P网络的可供使用的资源总量,降低了P2P网络的整体服务能力.针对这一问题,提出一种基于信任的激励机制TIM,适用于非结构化P2P网络.从多个方面统计了节点转发查询的能力,从而确定节点的查询被转发的范围;通过比较请求节点和服务节点的信誉来决定请求节点获取服务的概率;在选择响应节点时,优先选择信誉度高的服务节点.给出了信息的放置方法及查询转发、服务提供、响应处理三方面的算法.仿真实验和分析表明.激励机制TIM可以有效识别搭便车节点和恶意节点.并促进了节点之问的合作,提高了P2P网络的整体可用性.     

一种改进的NEMO协议

NEMO协议在组播过程中没有利用层次结构最底层的节点,并且在选择簇首时也没有考虑到节点异构性。针对这些问题,提出了一种改进的NEMO协议。改进的NEMO协议通过分簇技术充分利用了最底层的节点,避免了P2P覆盖网络中的搭便车现象,并且在选择簇首时考虑了节点的异构性。每一个簇首根据簇中剩余节点的能力选择一些节点作为辅助领导节点,当簇首失效时,就从这些辅助领导节点中选择能力最大的节点作为新的簇首,从而提高了覆盖网络的容错性。仿真表明,改进后的NEMO协议在平均传递延迟和节点失效时的代价方面要优于原始的NEMO协议。     

一种改进的NEMO协议

NEMO协议在组播过程中没有利用层次结构最底层的节点,并且在选择簇首时也没有考虑到节点异构性.针对这些问题,提出了一种改进的NEMO协议.改进的NEMO协议通过分簇技术充分利用了最底层的节点,避免了P2P覆盖网络中的搭便车现象,并且在选择簇首时考虑了节点的异构性.每一个簇首根据簇中剩余节点的能力选择一些节点作为辅助领导节点,当簇首失效时,就从这些辅助领导节点中选择能力最大的节点作为新的簇首,从而提高了覆盖网络的容错性.仿真表明,改进后的NEMO协议在平均传递延迟和节点失效时的代价方面要优于原始的NEMO协议.     

一种含时间因素的安全协议形式化分析方法

提出一种针对包含时间因素的安全协议的有色Petri(CPN)形式化分析方法,利用CPN Tools中的内置全局自动时钟标记,时间相关性质可通过仿真和生成状态图进行分析验证。基于这一方法,对著名的NS协议(简化版)建模,来分析验证与时间相关的安全属性。然后利用CPN Tools,采用CPN ML语言编写查询函数验证协议的AUT性质,从而发现协议的漏洞。应用分析结果表明方法有效,且操作简单容易理解。     

一种新的MAC协议

本文简要地提出了一种新的MAC协议，并将其命名为循环等待协议。然后从理论上分析其性能，同时和已有的几种主要的协议进行了比较，结果表明，这种新的协议其性能完全超过了已有的协议。     

BitTorrent协议中激励机制的设计与分析

激励机制是BitTorrent协议的重要组成部分,它鼓励用户上传以获得更快的下栽速度,并提高系统整体性能。原有BitTorrent激励机制存在大量的搭便车节点,极大影响了激励效果,因此提出了一种新的激励策略,并给出了具体的实施算法。对应用这种新激励机制的BitTorrent协议进行了详细的着色Petri网（colored Petri nets,CPN）形式化建模分析,在验证模型正确性的基础上,进行基于模型模拟的性能分析实验,结果表明该激励机制能够严格限制搭便车节点行为,达到更好的激励效果。     

一种新的P2P安全积分机制

在P2P网络中,大部分节点都不愿意主动地共享自身资源,这就产生了大量只享受资源而不共享资源的Free Rider.为了减少节点的这种自私行为,在更大程度上激励节点共享资源,并防止节点联合欺骗行为的发生,在密码学的基础上,提出了一种建立在积分值基础上的安全激励方案.通过实现一套安全的通信协议机制,本方案能够有效地保证积分值的准确性和真实性.在促使节点共享资源的同时,防止节点的抵赖和欺骗行为,对促进P2P网络中资源的共享有较好作用.     

DSR路由发现中基于微支付的安全数据采集激励机制

移动自组织网中的动态源路由(DSR)协议遭受各种主动攻击,这些攻击主要集中在路由发现阶段。目前存在各种各样的攻击检测技术来检测这些攻击。这些攻击检测技术需要收集转发节点采集的安全数据。然而由于转发节点的负载、自私、低电量等情况,转发节点不愿采集安全数据,并且该问题一直未被解决。本文提出一种DSR路由发现中基于微支付的安全数据采集激励机制。允许转发节点将采集的安全数据添加在收到的控制信息中,然后进行转发。转发节点可利用收到的控制信息作为收据在存款服务中心处充值。提出的激励机制能够抑制请求信息滥转发给源节点造成的巨额支付,又尽可能让每个转发节点获得奖励,极大地实现了公平性。     

一种缩短下载时间优先的自适应BitTorrent激励协议

BitTorrent激励机制的目标是保证节点上传和下载之间的公平性,但相比公平性而言,实际应用中的节点更优先考虑的是文件下载时间,据此文中提出了一种缩短文件下载时间优先的自适应BitTorrent激励协议AIPS.文中首先基于Markov模型对BitTorrent现有激励机制的效果给出了定量分析,分析了激励机制下的文件传输结构,并用概率分析方法给出了该传输结构下最小化文件下载时间的条件.应用分析结果文中定义了一个以缩短文件下载时间为效用的博弈,在该博弈达到Nash平衡时各节点采用的策略就是激励协议AIPS.模拟实验表明文中提出的AIPS较现有的BitTorrent激励协议能明显提高文件共享系统性能,提高文件下载效率.     

一种新型的非否认协议

在克服一种非否认协议草案的缺陷的基础上,提出一种新的非否认协议.新的协议可以在不安 全和不可靠的信道上工作,并能对付各种欺骗行为.此外,还对SVO逻辑进行扩充,引进一些新 的概念和方法,并用扩展后的SVO逻辑分析与证明新的非否认协议.     

一种新的MAC协议

本文简要地提出了一种新的MAC协议，并将其命名为循环等协议。然后从理论上分析其性能，同时和已有的几种主要的协议进行了比较，结果表明，这种新的协议其性能完全超过了已有的协议。     

群智感知应用中基于区块链的激励机制

群智感知应用利用无处不在的移动用户的智能终端采集大规模感知数据,感知任务的高效执行依赖于高技能用户的参与,这些用户应被给予相应的报酬来弥补其在执行感知任务中的资源消耗.现有的激励机制难以满足群智感知分布式环境下安全性需求.如信誉机制易遭受sybil攻击和洗白攻击,这让诚实用户受到损失.互惠机制不够灵活.而基于货币的激励机制能弥补信誉和互惠机制的缺点,但是这种机制要么依赖中央机构,要么无法给出一个安全可信的数字货币中心.提出了一种群智感知应用中基于区块链的激励机制,该机制采用区块链安全的分布式架构,平台和感知用户作为区块链中的节点进行感知任务执行,其交易关系被记录在区块链中,由区块链中的矿工进行验证,有效防止感知平台发起的共谋攻击,克服了可信第三方面临的安全隐患.通过仿真实验,验证了基于区块链的机制的有效性和可行性.     

Private BitTorrent激励机制研究

P2P文件传输系统中出现的搭便车(free-riding)现象,结合博弈论思想分析了Private BitTorrent系统的激励机制.根据PT网络文件分发的过程建立模型,结合模型证明了基于SRE激励机制对PT系统的有效性,给出PT下载客户端配置参数之间应符合的理想关系.