基于云平台的MPI研究与应用

为满足信息化处理需求的增长,提出MPI在云计算领域的应用研究。文章在介绍了云计算的优势、MPI概念的基础上,将MPI并行程序与并行机群系统及云计算平台整合在一起,借助Hadoop框架,充分利用MapReduce模式来实现并行化云计算对应的MPI算法。研究结果分析表明,该算法是可行的,可有效提高MPI并行处理的性能。     

基于CP-ABE的车联网云端数据安全访问控制方案

针对车联网云环境的不可信任,数据种类和数据访问用户身份复杂,访问内容多样化,以及数据所有者与数据使用者之间多对多等特点,改进CP-ABE安全算法,提出了适合车联网的云端数据安全访问控制方案(DAC-VCS)。该方案中,设置属性管理机构,根据合法用户的角色和身份为其赋予一个属性集,并利用该属性集产生用户的访问私钥;数据所有者对要上传的数据用允许访问的用户属性为加密式样,进行加密;并生成可访问数据的用户列表,将两者一起发送到云端存储。当用户访问云中数据时,首先判断用户是否位于访问列表中,如果用户在列表中且访问私钥中的属性集满足数据加密时采用的加密式样,云端将为用户生成解密口令,并将解密口令和密文一起发给用户。用户利用解密口令即可解密密文,获得自身所要的数据内容。通过这种双层保护,保障了云中数据的访问安全性,降低了所使用的云存储空间并且加解密效率得到大幅度提高。     

基于PBAC模型和IBE的医疗数据访问控制方案

医疗卫生领域形成的医疗大数据中包含了大量的个人隐私信息,面临着外部攻击和内部泄密的潜在安全隐患。传统的访问控制模型没有考虑用户访问目的在侧重数据隐私的访问控制中的重要作用,现有的对称、非对称加密技术又都存在密钥管理、证书管理复杂的问题。针对这些问题,提出了综合应用PBAC模型和IBE加密技术的访问控制方案,支持针对医疗数据密文的灵活访问控制。通过加入条件目的概念对PBAC模型进行扩展,实现了对目的树的全覆盖;以病患ID、条件访问位和预期目的作为IBE身份公钥进行病患数据加密,只有通过认证并且访问目的符合预期的用户才能获得相应的私钥和加密数据,从而实现对病患信息的访问。实验结果证明,该方案达到了细粒度访问控制和隐私保护的目的,并具有较好的性能。     

基于多核DSP激光成像雷达数据处理系统

采用多核DSP设计了一个用于地面目标检测的激光雷达实时图像处理系统。在详细分析算法各模块资源消耗量的基础上,完成了硬件电路设计,实现了以主辅拓扑结构为框架的软件并行处理系统开发。在系统实现时,先将图像进行分区,并合理地将分区后的图像分配到四个DSP核中进行处理。最后,将并行系统进一步扩展到双核和六核,并与单核系统进行性能比较。对算法运算时间的测试结果表明,系统处理一帧图像仅需50 ms达到了实时性要求。结果表明,对于固定负载的处理系统,单纯地通过增加并行的核数来提高加速比的幅度是有限的。当增加并行的核数已不能明显地提高计算效率时,在系统设计中应着重减少每个核串行运算的负载量。     

Tausworthe非相关均匀随机数的简单生成方法

为提高Tausworthe均匀随机数(TURN)的生成速度,提出了一种可快速配置、并行输出非相关TURN序列的简单生成方法。该方法利用线性反馈移位寄存器结构特点,采用优化的输出生成矩阵,可高速并行输出非相关TURN序列。在不增加寄存器等资源前提下,同时采取两组优化的输出矩阵,可生成满足应用质量要求的非相关TURN序列对,所需硬件资源仅为组合Tausworthe结构和一步多跳算法的27.4%和48.8%,该优势随输出非相关TURN序列个数的增多而更趋显著。     

基于宽带DRFM的雷达面目标回波模拟技术

针对跳频雷达高度表大地面目标回波信号的模拟,提出了一种基于宽带数字射频存储(DRFM)技术的实现方案。首先介绍了1.2 GHz带宽、3 GHz采样的宽带DRFM组件硬件平台,然后重点叙述了基于DRFM技术的雷达高度表大地面目标回波模拟的算法设计方案,通过采用多路并行处理、多相滤波、正交调制等技术实现了数字下变频、目标回波特征调制、数字上变频等关键算法,最后给出了算法仿真和硬件调试结果,验证了算法的正确性和有效性。该方案已成功应用到某宽带跳频雷达高度表大地面目标回波模拟系统的设计中。     

基于密文随机性度量值分布特征的分组密码算法识别方案

在研究现有加密算法识别方案局限性的基础上,提出了基于密文随机性度量值分布特征的分组密码算法识别方案。首先,基于码元频数检测、块内频数检测及游程检测对AES、Camellia、DES、3DES及SMS4密文的随机性度量值取值个数进行了统计分析,采用k-means算法对其进行了初始聚类划分。其次,针对相同聚类中的分组密码算法识别问题,基于降低特征向量间相似度的原则,求解了码元频数检测、块内频数检测及游程检测对应的密文随机性度量值特征向量维数。最后,对AES、Camellia、DES、3DES及SMS4算法的实验结果表明,提出方案在已知密文条件下,实现了对以上典型分组密码算法的识别,相关成果可为进一步探索基于密文随机性度量值分布特征的加密算法识别提供参考。     

基于SOA-XGM效应的双逻辑门叠加结构研究

为了提高光传输系统数据信息的机密性与安全性,开展了光传输系统物理层全光加/解密技术的理论分析,设计了全光AB逻辑实验方案,通过结构相同的两全光AB逻辑门输出信号的耦合,实验实现了对速率为10Gb/s的明文光信号的全光加密。     

一种基于Arnold变换和RSA的图像加密算法

提出一种Arnold变换和RSA相结合的图像加密算法。利用Arnold变换对图像的像素位置进行链式迭代置乱。在对置乱后的图像像素值进行替代和扩散的过程中,采用基于大素数分解的RSA算法,构造一个位置置乱和灰度变换相结合的加密算法。实验仿真结果表明该算法支持变长密钥,具有敏感性强、去相关能力强及抵御统计和已知明文攻击等优点,能够取得很好的加密效果。     

基于TS201的软件优化设计

数据实时处理能力是雷达信号处理等实时系统的重要指标,提高软件运行效率是系统软件设计中必须要考虑的问题。大批量数据读取和存储操作存在于信号处理各工作阶段,对其进行充分优化是信号处理软件设计的重要组成部分。在此以ADSP TS201平台数据转存为例,描述了软件优化的设计思路和处理方法,运行结果表明,充分应用DSP并行处理特性和宽数据操作,采用汇编语言编程,可以使软件运行效率得到显著提高。