摘要：大规模集成电路正面临着诸如设计脆弱性、侧信道、硬件木马等安全漏洞的威胁。传统的功能测试验证方法无法遍历所有的输入空间,同样无法检测侧信道安全漏洞。现有的形式化验证方法关注硬件设计的等价性和功能的正确性,难以满足安全性和可靠性验证需求。研究面向安全性和可靠性验证的形式化模型,形成有效的硬件安全性与可靠性形式化验证方法。该方法能够从门级对集成电路进行建模,生成细粒度的形式化模型,实现对安全性与可靠性的形式化验证,可以捕捉硬件设计中潜在的安全隐患。实验结果表明该验证方法对硬件设计中存在的侧信道和硬件木马导致的信息泄露和篡改有很好的检测效果。

摘要：软件验证一直是确保软件正确性和安全性的热点研究问题.然而,由于程序语言复杂的语法语义特性,应用形式化方法验证程序的正确性存在准确度低和效率差的问题.其中,由指针操作带来的地址空间的状态变化使得现有模型检测方法的检测准确度难以得到保证.为此,通过结合模型检测与稀疏值流分析方法,设计了一种空间流模型,实现了对C程序在符号变量层面和地址空间层面的状态行为的有效描述,并提出了一种反例引导的抽象细化和稀疏值流强更新算法(CEGAS),实现了C程序指向信息敏感的形式化验证.建立了包含多种指针操作的C代码基准库,并基于该基准库进行了对比实验.实验结果表明:所提出的模型检测算法CEGAS在分析含有多种C代码特性的任务中,与现有模型检测工具相比均能取得突出的结果,其检测准确度为92.9%,每行代码的平均检测时间为2.58 ms,优于现有检测工具.

摘要：提出了一种基于嵌入式系统的安全网卡设计方案。通过在网卡上引入SoC和嵌入式系统,在网卡上集成了嵌入式防火墙、网络隔离设备、硬盘保护与恢复及加密机等网络安全产品。并可以根据实际的需要,对嵌入式安全网卡的功能进行扩充和裁减。

摘要：针对高层综合设计流程中长期缺乏有效安全设计流程的问题,提出了一种针对能量侧信道的高层综合安全设计方法。该方法通过构建能量安全属性模块库量化侧信道安全,使用安全优化控制流产生高效安全的并行调度机制,应用安全优化数据流生成安全的系统存储架构;该设计方法帮助设计者在产品性能与安全性之间进行权衡,能够在设计初始阶段排除能量侧信道风险,从而在满足设计需求的前提下达到生成更安全高效硬件密码核的目标。在现场可编程门阵列平台上对所提出的高层综合安全设计流程进行了验证。实验结果表明,相比于传统的设计流程,该设计方法减少了72%的资源消耗和70%的时钟消耗,吞吐量提高了88%,并且能够最大程度地降低硬件设计中存在的能量隐通道安全风险。

摘要：针对硬件设计长期缺乏有效的安全验证方法问题,提出了一种硬件安全门级细粒度形式化验证方法.该方法使用形式化语言在逻辑门层面上描述硬件电路的安全属性,构造包含安全属性跟踪逻辑的形式化语义语句,从而将硬件设计转化为电路语义模型,并结合霍尔逻辑三元组理论构造用于验证该模型安全属性的定理.定理的证明过程是以人机交互的方式在定理证明器环境下验证定理的合理性.实验结果表明,该方法能够形式化地遍历电路语义模型的状态空间,精确验证不同输入状态下电路语义模型的安全性.该方法通过构造安全属性跟踪逻辑提高了验证的精确性,结合定理证明提高了验证覆盖率,能够有效地验证硬件设计的安全性.

摘要：针对在低海冰密集度区域采用被动微波获取的海冰密集度数据会低估真实的海冰密集度值,从而不能准确地得到冰水边缘线位置的问题,文中基于高分辨率合成孔径雷达影像设计并实现了在低海冰密集度区域准确提取冰水边缘线的算法.该算法将海冰在合成孔径雷达影像中强度和对比度差异较大的曲线特征,通过边缘检测的方法统一为边缘信息.根据海冰与海水区域边缘信息丰富程度的差异,采用曲波域多尺度主动轮廓模型迭代搜索边缘信息丰富区域的轮廓,即为冰水边缘线的位置.实验表明,该方法能够在低海冰密集度区域准确地提取冰水边缘线,与采用被动微波海冰密集度数据得到的冰水边缘线相比,准确率有了大幅的提升.

摘要：该文从区分服务和负载均衡两方面研究Web集群系统,设计并实现了一种支持区分服务的负载均衡集群模型,通过系统辨识和资源最优控制,对后端资源统一调度,动态调整每台后端节点不同优先级业务类的资源配额;同时设计了基于业务类的最大空闲节点优先的负载均衡策略以保证各个后端节点同一业务类资源被公平消耗,从而控制端到端延迟,实现比例延迟保证。经实验验证,无论采用轮询调度、最少连接数调度还是最大空闲节点优先的均衡策略,资源最优控制器均能取得良好的区分效果,扩展实验还表明,相对于轮询调度和最少连接数调度,采用最大空闲节点优先的均衡策略,能够使该集群系统在实现比例延迟保证的同时获得最大的性能优化,整体吞吐量提高了25%,平均延迟降低了33%。

摘要：为了使一组卫星动态配置成一个具有灵活的分布式体系结构的集成网络信息系统,可以采用adhoc组网方式,这种卫星网络的组网方式带来了新的安全挑战。提出了一个灵活的安全方案,设计了公钥基础设施和认证策略。基于完全分布式的认证中心,可以直接采用几乎所有的标准公钥认证协议。当空间节点的计算能力有限时,设计了一个轻型的基于对称密钥算法和单向散列函数的认证协议,在提供保密性和数据完整性的同时大大减小了计算量。

摘要：系统地阐述了近年来的应用控制理论与方法,以及提高复杂软件系统性能的一些问题,包括软件系统设计中应用反馈控制的基本框架、控制目标、建模、控制算法和建立试验环境等。最后,指出了控制理论与方法在软件系统设计应用中的一些发展方向。

摘要：设计分布式同质的多机器人系统,以实现以负载平衡为目的的任务分配。机器人个体使用包容框架拓扑结构和基于感知到行为的控制,使用视觉系统通过局部观察获取周围环境信息,由状态转移方程选择任务执行,实现从局部到全局的针对多机器人系统的涌现式协调方法。宏观数学模型从理论上证明了任务分配的正确性,再由真实环境下物理实验验证了这一多机器人系统可以达到指定的任务分配效果。