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CRBFT:A Byzantine Fault-Tolerant Consensus Protocol Based on Collaborative Filtering Recommendation for Blockchains

Computers, Materials & Continua 2024年第7期80卷 1491-1519页

作者： Xiangyu Wu xuehui du Qiantao Yang Aodi Liu Na Wang Wenjuan Wang He’nan Province Key Laboratory of Information Security Information Engineering UniversityZhengzhou450000China School of Cyber Science Engineering Zhengzhou UniversityZhengzhou450000China

Blockchain has been widely used in finance,the Internet of Things(IoT),supply chains,and other scenarios as a revolutionary *** protocol plays a vital role in blockchain,which helps all participants to maintain the storage state ***,with the improvement of network environment complexity and system scale,blockchain development is limited by the performance,security,and scalability of the consensus *** address this problem,this paper introduces the collaborative filtering mechanism commonly used in the recommendation system into the Practical Byzantine Fault Tolerance(PBFT)and proposes a Byzantine fault-tolerant(BFT)consensus protocol based on collaborative filtering recommendation(CRBFT).Specifically,an improved collaborative filtering recommendation method is designed to use the similarity between a node’s recommendation opinions and those of the recommender as a basis for determining whether to adopt the recommendation *** can amplify the recommendation voice of good nodes,weaken the impact of cunningmalicious nodes on the trust value calculation,andmake the calculated resultsmore *** addition,the nodes are given voting power according to their trust value,and a weight randomelection algorithm is designed and implemented to reduce the risk of *** experimental results show that CRBFT can effectively eliminate various malicious nodes and improve the performance of blockchain systems in complex network environments,and the feasibility of CRBFT is also proven by theoretical analysis.

关键词： Blockchain consensus byzantine fault-tolerant collaborative filtering trust

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Big Data Access Control Mechanism Based on Two-Layer Permission Decision Structure

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Computers, Materials & Continua 2024年第4期79卷 1705-1726页

作者： Aodi Liu Na Wang xuehui du Dibin Shan Xiangyu Wu Wenjuan Wang He’nan Province Key Laboratory of Information Security Information Engineering UniversityZhengzhou450000China

Big data resources are characterized by large scale, wide sources, and strong dynamics. Existing access controlmechanisms based on manual policy formulation by security experts suffer from drawbacks such as low policymanagement efficiency and difficulty in accurately describing the access control policy. To overcome theseproblems, this paper proposes a big data access control mechanism based on a two-layer permission decisionstructure. This mechanism extends the attribute-based access control (ABAC) model. Business attributes areintroduced in the ABAC model as business constraints between entities. The proposed mechanism implementsa two-layer permission decision structure composed of the inherent attributes of access control entities and thebusiness attributes, which constitute the general permission decision algorithm based on logical calculation andthe business permission decision algorithm based on a bi-directional long short-term memory (BiLSTM) neuralnetwork, respectively. The general permission decision algorithm is used to implement accurate policy decisions,while the business permission decision algorithm implements fuzzy decisions based on the business *** BiLSTM neural network is used to calculate the similarity of the business attributes to realize intelligent,adaptive, and efficient access control permission decisions. Through the two-layer permission decision structure,the complex and diverse big data access control management requirements can be satisfied by considering thesecurity and availability of resources. Experimental results show that the proposed mechanism is effective andreliable. In summary, it can efficiently support the secure sharing of big data resources.

关键词： Big data access control data security BiLSTM

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多机构身份及属性加密机制综述

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通信学报 2018年第10期39卷 118-129页

作者：杨艳陈性元杜学绘北京交通大学计算机与信息技术学院北京100044 信息工程大学密码工程学院河南郑州450001 密码科学技术国家重点实验室北京100878

多机构身份及属性加密机制已经成为云计算等分布式环境下,实现云服务端数据共享的细粒度访问控制的一个研究热点。在对基本身份及属性加密机制的构造和安全性研究的基础上,分别从层次分级和分布式2种架构方面,对现有多机构身份及属性加... 详细信息

多机构身份及属性加密机制已经成为云计算等分布式环境下,实现云服务端数据共享的细粒度访问控制的一个研究热点。在对基本身份及属性加密机制的构造和安全性研究的基础上,分别从层次分级和分布式2种架构方面,对现有多机构身份及属性加密机制的密钥管理、架构设计、加解密开销、安全性等难点问题,进行了深入探讨和综合对比分析。最后,总结了未来研究趋势以及开放性问题,并给出了一种新趋势的解决思路。

关键词：层次分级IBE 层次分级ABE 分布式ABE 多机构ABE

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Supervisable Anonymous Management of Digital Certificates for Blockchain PKI

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国际计算机前沿大会会议论文集 2020年第1期 130-144页

作者： Shaozhuo Li Na Wang xuehui du Xuan Li National Digital Switching System Engineering and Technological Research Center Zhengzhou 450000China Zhengzhou Science and Technology Institute Zhengzhou 450000China Zhengzhou Science and Technology Institute Zhengzhou 450000China Jiuquan Satellite Launch CenterJiuquan 732750China

Aiming at the requirement of anonymous supervision of digital certificates in blockchain public key infrastructure(PKI),this paper proposes a ring signature with multiple indirect verifications(RS-MIV).This mechanism can ensure multiple and indirect verification of certificate signer identity while preserving its *** this basis,a supervisable anonymous management scheme was designed based on smart contracts,which realizes the anonymity of certificate authority nodes,the anonymous issuance of digital certificates,the anonymous verification of digital certificates,and the traceability of illegal certificate issuers in the blockchain *** is proved that the scheme can guarantee the anonymity and traceability of the certificate issuer’s identity at an acceptable cost.

关键词： Blockchain Digital certificate PKI Ring signature

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Business-Oriented Dynamic Reconfiguration Model of Cloud Computing Network

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国际计算机前沿大会会议论文集 2019年第2期 243-245页

作者： Xin Lu Lifeng Cao xuehui du Zhanbing Zhu He’nan Province Key Laboratory of Information Security Zhengzhou 450001 Henan China

The complexity and diversity of the cloud business and the continuous growth of new services put forward higher requirements for businessoriented adaptive reconstruction of cloud networks. Therefore, by introducing the construction idea of reconfiguration network into cloud network, this paper designs a business-oriented dynamic reconfiguration model of cloud computing network. In the design process of the model, the formal description of the model reconfigurable goal, the target-tree decomposition method and the target ordergraph relation representation method were proposed. A rapid-reconfiguration method based on similar node transformation, a specific reconfiguration process of the model and reconfiguration optimization algorithm were also presented in detail. The model provided an effective resolution to better realize the flexibility, scalability, security and self-adaptability of the network in the cloud environment, which ensures the reconfiguration continuity of the cloud network to meet ever-changing business requirements. Finally, the performance of the model is verified, which proves the high efficiency of the model the dynamic reconfiguration.

关键词： Reconfiguration cloud network Business-oriented Reconfigurable virtual routing node Meta-component Reconfiguration optimization

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基于混合特征的恶意PDF文档检测

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通信学报 2019年第2期40卷 118-128页

作者：杜学绘林杨东孙奕解放军战略支援部队信息工程大学河南省信息安全重点实验室河南郑州450001

针对现有恶意PDF文档在检测方案存在特征顽健性差、易被逃避检测等问题,提出了一种基于混合特征的恶意PDF文档检测方法,采用动静态混合分析技术从文档中提取出其常规信息、结构信息以及API调用信息,并基于K-means算法设计了特征提取方法... 详细信息

针对现有恶意PDF文档在检测方案存在特征顽健性差、易被逃避检测等问题,提出了一种基于混合特征的恶意PDF文档检测方法,采用动静态混合分析技术从文档中提取出其常规信息、结构信息以及API调用信息,并基于K-means算法设计了特征提取方法,聚合出表征文档安全性的核心混合特征,从而提高了特征的顽健性。在此基础上,利用随机森林算法构建分类器并设计实验,对所提方案的检测性能以及抵抗模拟攻击的能力进行了探讨。

关键词：恶意PDF文档混合特征机器学习检测

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Internet Web Trust System Based on Smart Contract

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国际计算机前沿大会会议论文集 2019年第1期 309-311页

作者： Shaozhuo Li Na Wang xuehui du Aodi Liu He’nan Province Key Laboratory of Information Security Zhengzhou 450001 Henan China

The current Internet web trust system is based on the traditional PKI system, to achieve the purpose of secure communication through the trusted third party. However, with the increase of network nodes, various problems appear in the centralization system of public key infrastructure (PKI). In recent years, in addition to cryptographic problems, attacks against PKI have focused on the single point of failure of certificate authority (CA). Although there are many reasons for a single point of failure, the purpose of the attack is to invalidate the CA. Thus a distributed authentication system is explored to provide a feasible solution to develop distributed PKI with the rise of the blockchain. due to the automation and economic penalties of smart contracts, a PKI system is proposed based on smart contracts. The certificate chain was constructed in the blockchain, and a mechanism was adopted for auditing access to CA nodes in the blockchain. Experimental results show that security requirements of CA are met in this system.

关键词： Public key infrastructure Blockchain Smart contract

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基于动态概率攻击图的云环境攻击场景构建方法

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通信学报 2021年第1期42卷 1-17页

作者：王文娟杜学绘单棣斌信息工程大学河南郑州450001

针对复杂多步攻击检测问题,研究面向云计算环境的攻击场景构建方法。首先,构建了动态概率攻击图模型,设计了概率攻击图更新算法,使之能够随着时空的推移而周期性更新,从而适应弹性、动态性的云计算环境。其次,设计了攻击意图推断算法和... 详细信息

针对复杂多步攻击检测问题,研究面向云计算环境的攻击场景构建方法。首先,构建了动态概率攻击图模型,设计了概率攻击图更新算法,使之能够随着时空的推移而周期性更新,从而适应弹性、动态性的云计算环境。其次,设计了攻击意图推断算法和最大概率攻击路径推断算法,解决了误报、漏报导致的攻击场景错误、断裂等不确定性问题,保证了攻击场景的准确性。同时将攻击场景随动态概率攻击图动态演化,保证了攻击场景的完备性和新鲜性。实验结果表明,所提方法能够适应弹性、动态的云计算环境,还原出攻击者完整的攻击渗透过程,重构出高层次的攻击场景,为构建可监管可追责的云环境提供了一定的依据和参考。

关键词：云计算攻击场景动态概率攻击图攻击意图最大概率攻击路径

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基于深度学习的ABAC访问控制策略自动化生成技术

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通信学报 2020年第12期41卷 8-20页

作者：刘敖迪杜学绘王娜乔蕊信息工程大学河南郑州450001 河南省信息安全重点实验室河南郑州450001 周口师范学院河南周口466001

针对访问控制策略的自动化生成问题,提出了一种基于深度学习的ABAC访问控制策略生成框架,从自然语言文本中提取基于属性的访问控制策略,该技术能够显著降低访问控制策略生成的时间成本,为访问控制的实施提供有效支持。将策略生成问题分... 详细信息

针对访问控制策略的自动化生成问题,提出了一种基于深度学习的ABAC访问控制策略生成框架,从自然语言文本中提取基于属性的访问控制策略,该技术能够显著降低访问控制策略生成的时间成本,为访问控制的实施提供有效支持。将策略生成问题分解为访问控制语句识别和访问控制属性挖掘两项核心任务,分别设计了BiGRU-CNN-Attention和AM-BiLSTM-CRF这2个神经网络模型来实现访问控制策略语句识别和访问控制属性挖掘,从而生成可读、可执行的访问控制策略。实验结果表明,与基准方法相比,所提方法具有更好的性能。特别是在访问控制策略语句识别任务中平均F1-score指标能够达到0.941,比当前的state-of-the-art方法性能提高了4.1%。

关键词：访问控制 ABAC模型策略生成自然语言处理深度学习

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一种空间延迟容忍网络中的周期性链路数据转发算法

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计算机研究与发展 2013年第4期50卷 758-766页

作者：杜学绘王亚弟陈性元王振解放军信息工程大学电子技术学院郑州450004

空间延迟容忍网络的链路具有间歇连通的特点,难以形成一条端到端的路径,使得基于TCP/IP的端端数据传输机制无法适应空间延迟容忍网络.空间延迟网络中存在着大量连通时间短暂、具有周期性连通规律的卫星节点,它们处于高速周期性运动中,... 详细信息

空间延迟容忍网络的链路具有间歇连通的特点,难以形成一条端到端的路径,使得基于TCP/IP的端端数据传输机制无法适应空间延迟容忍网络.空间延迟网络中存在着大量连通时间短暂、具有周期性连通规律的卫星节点,它们处于高速周期性运动中,在空对地、空空之间构建了空间网络的核心链路.针对空间延迟容忍网络中的周期性连通链路,通过对卫星运行规律的分析,计算单颗卫星对地周期性连通时间和星间链路的连通时间,定义空间链路的连通矢量,设计基于节点间连通矢量的数据转发算法,有效解决了空间网络周期性链路的数据有效转发问题,为空间网络面向延迟容忍的数据转发提供支持.仿真结果表明,该算法在周期性链路的情况下具有较好的传递成功率和传输延迟性能,更适合于具有周期性链路的空间延迟容忍网络环境.

关键词：空间延迟容忍网络周期性链路数据转发连通矢量

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