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Gauze:enabling communication-friendly block synchronization with cuckoo filter

Frontiers of Computer Science 2023年第3期17卷 113-123页

作者： Xiaoqiang DING Liushun ZHAO Lailong LUO Junjie XIE Deke GUO Jinxi LI College of Intelligence and Computing Tianjin UniversityTianjin 300350China School of Computer Science and Technology Xidian UniversityXi’an 710071China Science and Technology on Information Systems Engineering Laboratory National University of Defense TechnologyChangsha 410073China Institute of Systems Engineering AMSPLABeijing 100141China

Block synchronization is an essential component of blockchain ***,blockchain systems tend to send all the transactions from one node to another for ***,such a method may lead to an extremely high network bandwidth overhead and significant transmission *** is crucial to speed up such a block synchronization process and save bandwidth consumption.A feasible solution is to reduce the amount of data transmission in the block synchronization process between any pair of ***,existing methods based on the Bloom filter or its variants still suffer from multiple roundtrips of communications and significant synchronization *** this paper,we propose a novel protocol named Gauze for fast block *** utilizes the cuckoo filter(CF)to discern the transactions in the receiver’s mempool and the block to verify,providing an efficient solution to the problem of set reconciliation in the P2P(Peer-to-Peer Network)*** up to two rounds of exchanging and querying the CFs,the sending node can acknowledge whether the transactions in a block are contained by the receiver’s mempool or *** on this message,the sender only needs to transfer the missed transactions to the receiver,which speeds up the block synchronization and saves precious bandwidth *** evaluation results show that Gauze outperforms existing methods in terms of the average processing latency(about lower than Graphene)and the total synchronization space cost(about lower than Compact Blocks)in different scenarios.

关键词： block synchronization cuckoo filter probabilistic data structure

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基于Redis与cuckoo filter的话单查重方案

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中国新通信 2018年第13期20卷 130-131页

作者：赵广强中移信息技术有限公司

话单查重是运营商计费系统的关键环节,基于redis内存数据库与cuckoo filter技术,以话单文件名为key,话单文件内话单查重字段为value,设计出一种快速有效的话单查重方案,通过与传统查重方案对比,该查重方案具有较高的准确性,快速性,高效性。

关键词： redis 高速缓存 cuckoo filter 查重

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An authentication and plausibility model for big data analytic under LOS and NLOS conditions in 5G-VANET

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Science China(Information Sciences) 2020年第12期63卷 67-83页

作者： S.A.SOLEYMANI M.H.ANISI A.Hanan ABDULLAH M.Asri NGADI Sh.GOUDARZI M.Khurram KHAN M.Nazri KAMA School of Computing Faculty of Engineering Universiti Teknologi Malaysia (UTM) School of Computer Science and Electronic Engineering University of Essex Centre of Artificial Intelligence National University of Malaysia (UKM) Center of Excellence in Information Assurance (CoEIA) King Saud University Advanced Informatics School Menara Razak Universiti Teknologi Malaysia (UTM)

The exchange of correct and reliable data among legitimate nodes is one of the most important challenges in vehicular ad hoc networks(VANETs). Malicious nodes and obstacles, by generating inaccurate information, have a negative impact on the security of 5G-VANET. The big data generated in the vehicular network is also an issue in the security of VANET. To this end, a security model based on authentication and plausibility is proposed to improve the safety of network named ‘AFPM’. In the first layer, an authentication mechanism using edge nodes along with 5G is proposed to deal with the illegitimate nodes who enter the network and broadcast wrong information. In the authentication mechanism, because of the growth of the connected vehicles to the edge nodes that lead to generating big data and hence the inappropriateness of the traditional data structures, cuckoo filter, as a space-efficient probabilistic data structure, is used. In the second layer, a plausibility model by performing fuzzy logic is presented to cope with inaccurate information. The plausibility model is based on detection of inconsistent data involved in the event message. The plausibility model not only tackles with inaccurate, incomplete, and inaccuracy data but also deals with misbehaviour nodes under both line-of-sight(LOS) and non-line-of-sight(NLOS) conditions. All obtained results are validated through well-known evaluation measures such as F-measure and communication overhead. The results presented in this paper demonstrate that the proposed security model possesses a better performance in comparison with the existing studies.

关键词： authentication plausibility fuzzy logic cuckoo filter 5G-VANET big data

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海量电子发票归集管理系统设计与实现

海量电子发票归集管理系统设计与实现

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作者：代云香西安电子科技大学

学位级别：硕士

随着全球向数字化信息时代的转变,各行各业都掀起了一场数字化浪潮,尤其是我国电子商务和电子支付的迅猛发展,使得企业在财务报销和税务管理方式上发生了深刻的变化。面对电子发票开具量的急剧增加,分布式存储架构成为支撑电子发票管理... 详细信息

随着全球向数字化信息时代的转变,各行各业都掀起了一场数字化浪潮,尤其是我国电子商务和电子支付的迅猛发展,使得企业在财务报销和税务管理方式上发生了深刻的变化。面对电子发票开具量的急剧增加,分布式存储架构成为支撑电子发票管理、查询和维护的首选方案。然而,在构建高效、便捷、快速的电子发票服务系统的同时,分布式架构的数据管理性能、非关键字查询效率和数据有效性查验等方面依然存在诸多不足,因此还需寻找并研究高效的电子发票管理方案,提供实时的数据管理和数据查询能力。电子发票管理系统的构建面临着以下挑战:首先,系统的查询功能只支持发票关键字快速索引,这导致电子发票的非关键字查询请求效率低下,难以满足数据实时响应的查询需求;其次,系统存在数据未被存储导致请求无效的问题,无效数据执行整个请求流程会造成不必要的系统访问开销,影响系统处理效率。本文针对上述问题,分别从发票非关键字查询和无效数据预处理两个方面对系统进行优化,设计了海量电子发票归集管理系统,提取发票的要素信息,实现发票关键字快速归集,同时过滤无效访问请求,提升整体的查询效率。具体的研究内容和贡献如下:(1)针对现有电子发票管理系统非关键字查询难的问题,为满足电子发票快速访问的需求,本文设计了一种基于非关键字查询的电子发票归集方法,提取已存储的发票要素和关键字信息,采用散列算法哈希后存储于归集数据库中,为发票要素查询提供关键字索引功能,避免全局搜索的低效查询过程。同时,该方法对发票关键字分类获取,实现同一特征的发票关键字统一归集,减少数据分散造成的系统开销,提升非关键字查询请求的即时性。(2)针对系统存在无效数据访问请求,并且造成整体检索效率降低的问题,需要对传输数据做预处理操作,判断访问请求的有效性。本文设计了一种基于改进布谷鸟过滤器(cuckoo filter,CF)的数据过滤机制,在数据流转之前过滤系统不存在的访问请求,并且支持动态添加和删除元素。该方案结合了负载均衡和去重技术,降低过滤器的哈希碰撞率,同时,选择最佳平衡的参数配置设计过滤器的结构表,使得系统空间开销和查找假阳性最低。综上,本文基于上述两个方案实现了海量电子发票归集管理系统,并在实验环境下对该系统进行了性能测试,将提出的方案与现有电子发票管理系统的访问时延和系统开销进行对比分析,该系统能够显著降低非关键字查询和无效访问请求的响应时间,提升查询的性能,证明了该方案的可行性。

关键词：电子发票非关键字查询数据归集 cuckoo filter 查询优化

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私有云环境下PDM文件系统数据完整性验证

私有云环境下PDM文件系统数据完整性验证

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作者：何国强沈阳航空航天大学

学位级别：硕士

目前,大部分PDM系统仍然采用独立文件服务器架构,在PDM数据库中保存文件的元信息和文件的物理位置。随着数据量和并发访问次数的增加,PDM系统的整体性能大幅度下降。构建企业私有云环境下的PDM文件系统,可以有效地解决海量数据存储和访... 详细信息

目前,大部分PDM系统仍然采用独立文件服务器架构,在PDM数据库中保存文件的元信息和文件的物理位置。随着数据量和并发访问次数的增加,PDM系统的整体性能大幅度下降。构建企业私有云环境下的PDM文件系统,可以有效地解决海量数据存储和访问的问题。在享受企业私有云带来的方便和效益的同时,存储在私有云中的PDM数据,由于受人为误操作、存储介质损坏、软件错误、自然灾害等多种因素导致重要数据的丢失,将会给企业带来无法弥补的损失。因此,维护PDM数据完整性变得至关重要。首先介绍了PDM系统与云计算的发展过程及研究现状,重点分析了云计算特点、服务模式、部署模型、云存储的研究现状及数据完整性技术在云环境下的应用。其次,在分析PDM文件系统数据存储特点的基础上,针对PDM文件系统数据特点,提出了基于cuckoo filter的检验标签的生成算法,以cuckoo filter作为校验标签存储结构,将基于哈希算法中的校验哈希值进行压缩,保持了存储和通信开销的优势。同时,通过高效的哈希运算,有效降低了计算负载开销。第三,通过引入第三方校验者协助用户完成对PDM文件的数据完整性校验,进一步降低用户端的负载。在此基础上给出一个完整的校验算法,在保证证据不被篡改或丢失不被发现的情况下,实现了轻量级的完整性校验。最后,完成了基于私有云环境下的PDM文件系统的构建工作,实验验证了本文方案的有效性。

关键词：产品数据管理企业私有云文件系统数据完整性 cuckoo filter

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