2012年, 第38卷, 第3期 刊出日期：2012-02-05
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计算机工程. 2012, 38(3): 1-3.提出一种多核平台并行单源最短路径算法。采用与Δ-Stepping算法相似的并行策略，通过多个子线程对同一个桶中的弧段进行并行松弛，利用主线程控制串行搜索中桶的序列。实验结果表明，该算法求解全美单源最短路径的时间约为4 s，与使用相同代码实现的串行算法相比，加速比更高。
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计算机工程. 2012, 38(3): 4-6.为提高编译器的自适应性，以应对复杂的体系结构，提出一个结合迭代编译和机器学习的编译框架。编译器可将在优化空间中搜索到的最佳编译选项信息保存到知识库中，并能从知识库中学习获得适合当前程序的最佳编译选项。实例学习算法具有增量式的特点，可有效利用编译过程中积累的数据。通过避免冗余实例入库以及从库中剔除噪声实例，保证学习的精度与效率。
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计算机工程. 2012, 38(3): 7-8,11.提出一种光电成像探测系统的性能预测方法。介绍包含传感器、处理器的探测系统模型。根据信号检测理论，以最小错误概率准则设计似然比探测器，利用中心极限定理计算错误率。实验结果表明，随着量化位数的增大，系统错误率逐渐减少，且计算错误率与仿真错误率趋于一致。
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计算机工程. 2012, 38(3): 9-11.在基向量随机选择中，差分进化算法的收敛速度较慢。为此，提出一种改进的差分进化算法。从当前种群中选择一定数量个体组成基向量种群，在进行变异操作时，从该基向量种群中选择个体作为基向量。使用标准测试函数对算法进行验证，结果表明，该算法能缩小基向量选择范围，减少迭代次数。
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计算机工程. 2012, 38(3): 12-13,18.在现有的基于数据扰动的隐私保持分类挖掘算法中，扰动数据和原始数据相关联，对隐私数据的保护并不完善，且扰动算法和分类算法耦合度高，不适合在实际中使用。为此，提出一种基于概率论的隐私保持分类挖掘算法。扰动后可得到一组与原始数据独立同分布的数据，使扰动数据和原始数据不再相互关联，各种分类算法也可直接应用于扰动后的数据。
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计算机工程. 2012, 38(3): 14-18.提出一种综合运用实时工具箱(RTW)与Windows实时扩展子系统(RTX)构建实时仿真系统的方案。采用实时动态链接库(RtDll)形式封装由RTW生成的模型代码，实现由成熟软件快速建模并由自定义VC工程快速封装的模型。根据仿真过程设计可动态加/卸载仿真模型的仿真引擎，兼顾模型与引擎的解耦和实时交互，实现模型输入输出信息的及时传递和模型参数的在线调整。该系统在运行结果与Simulink一致的同时提高了仿真实时性，适用于快速建模与实时仿真实验。
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计算机工程. 2012, 38(3): 19-21,30.在攻击图的风险概率计算中，没有针对环路节点的处理。为此，提出一种有环攻击图中的节点风险概率算法。给出带有环路的攻击图示例，介绍有环、无环节点风险概率的计算方法。根据不回溯性假设，确定循环路径，通过移除节点在环路中的出口边及不可达节点打破环路。实验结果表明，该算法能获得较精确的计算结果，且时间复杂度较低。
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计算机工程. 2012, 38(3): 22-24,33.提出一种基于Feistel网络的十进制加密算法。针对十进制数运算的特点，在加密算法中定义4种新的运算，在密钥扩展算法和解密算法中定义2种新的运算，并设计十进制S盒。将该算法应用于短分组加密仿真系统中，实验结果表明，该算法具有较好的密码学特性，加解密的各项扩散率指标均较优，经6轮加密后，该算法达到完全扩散。
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计算机工程. 2012, 38(3): 25-27.在对已有对象存储元数据管理策略进行研究的基础上，提出一种基于对象存储的新型元数据管理策略。该策略将命名空间的目录子树分割为等粒度的中子树，将中子树的根目录名和文件名的组合作为哈希参数进行哈希运算，元数据服务器根据其所得哈希值确定存储路径。实验结果表明，该策略在处理元数据重命名操作和修改文件名时，可以避免大量元数据迁移及网络开销问题。
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计算机工程. 2012, 38(3): 28-30.在增量式序列模式挖掘算法中，数据库更新只有插入和扩展2种操作，未考虑序列删除的情况。为此，提出一种基于频繁序列树的增量式序列模式更新算法(IUFST)。在数据库和支持度发生变化时，IUFST算法分不同情况对频繁序列树进行更新操作，缩减投影数据库的规模，提高算法效率。实验结果表明，该算法在时间性能上优于PrefixSpan算法和IncSpan算法。
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计算机工程. 2012, 38(3): 31-33.基于Apriori的加权频繁项集挖掘算法存在扫描数据集次数多的问题。为此，提出一种基于动态项集计数的加权频繁项集算法。该算法采用权值键树的数据结构和动态项集计数的方法，满足向下闭合特性，并且动态生成候选频繁项集，从而减少扫描数据集的次数。实验结果证明，该算法生成的加权频繁项集具有较高的效率和时间性能。
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计算机工程. 2012, 38(3): 34-36.提出一种基于XML的装备体系能力知识管理系统，从能力知识文档中抽取知识，将其规范到结构化的XML文档，利用Native- XML数据库，实现对能力需求知识的抽取及其管理。实验结果表明，该系统能够有效利用大量历史知识和实时经验知识，提高联合作战中武器装备体系的整体效能。
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计算机工程. 2012, 38(3): 37-38,42.为解决多函数间互相调用的递归问题，提出一种多函数间的递归消除方法。使用人工栈拆除函数间的互相调用，把递归限制在单个函数内，通过一门多锁法解决单个函数内多处出现递归的问题，研究递归消除深度对程序性能的影响。对占优树的递归消除实验表明，该方法可以解决多函数间的递归问题，且其时间效率是递归消除前的2倍。
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计算机工程. 2012, 38(3): 39-42.以COCOMO81模型为基础，结合模型输出方差以及模型与数据自身方差的组合，分别度量模型本身估算值与实际值差距的不确定性，并在此基础上给出预测区间。提出以命中率(SR)与平均相对宽度(MRV)相结合的评测标准。通过采用重采样获得N对训练和测试集合，计算不同置信度下区间SR和MRV的均值，运用SR和MRV的散点图比较不同度量方法获得区间。实验结果表明，该方法能以相同的命中率获得更窄的区间。
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计算机工程. 2012, 38(3): 43-45,48.现有的海量日志统计分析方法速度慢，且对硬件配置的要求高。为此，提出一种基于文本策略和SMCS的海量日志分析方法。根据文件的软件设计策略，采用日志文件索引方法，将日志文件与日志时间关联，以加快日志提取。SMCS算法采用哈希表、文件归并、堆操作方法对海量日志进行统计分析和内存损耗控制。通过对真实软件进行对比实验，结果表明，该方法的分析速度比传统方法提高4倍。
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计算机工程. 2012, 38(3): 46-48.C语言复杂的声明语句难以理解。为此，提出一种程序理解算法，自动地对C语言声明语句进行部分语义文字描述和可视化表示。引入图元和解释2个概念，构成该程序理解算法的理论基础，这些概念同样可应用于程序理解算法的其他方面。实验结果表明，声明语句的文字描述和可视化表示能够有效提高程序可读性。
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计算机工程. 2012, 38(3): 49-50,53.研究Web服务组合网上服务质量(QoS)的评价指标以及组合服务QoS计算模型，建立一种面向客户视角的网下服务质量评价体 系，包括服务费用合理度、服务与描述符合度及服务满意度。以服务费用为约束条件，提出一种的面向客户视角的Web服务QoS集成与组合服务优化模型。分析结果表明，与基于QoS的组合服务选取模型相比，该模型增加了服务质量指标，即网下服务(商品)的质量，更能满足客户需求。
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计算机工程. 2012, 38(3): 51-53.为描述分布式开发环境中的软件可靠性增长情况，提出一种分布式开发环境下软件系统的可靠性模型。在实际的软件可靠性数据集上，通过使用适应性度量和AIC准则，对所提模型进行验证和评价。实验结果证明，该模型能捕获大量的可靠性成长曲线，具备较强的适用性和灵活性，且使用该模型所描述的分布式软件开发环境更符合实际情况。
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计算机工程. 2012, 38(3): 54-56,66.针对单元测试和系统测试各自具有的局限性，提出一种基于捕获/重现技术的微分单元测试方法。在系统测试时，捕获相关的状态序列，并在单元测试中重现该序列对于目标单元表现行为的影响，通过比较输出结果进行错误识别。仿真实验结果表明，该方法的测试成本较低，故障检测的覆盖率较高。
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计算机工程. 2012, 38(3): 57-59.为弥补现有方法在处理3D空间方向关系方面的不足，将3DR44方向关系模型和距离关系相结合，提出一种新的关系表示模 型——3DR44-4d模型。该模型将空间划分成158个方位空间块，能够表示并区分2158种复杂的空间方位关系。研究3DR44-4d模型的动态方位邻接关系，利用方位邻接关系对大量复杂动态方位关系信息进行检验、预测和择优。实验结果表明，该模型可以增强空间数据库对3D方位关系的表示及分析能力。
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计算机工程. 2012, 38(3): 60-62.镜像法通常只能运用在简单的传播环境中，为在复杂的环境中获得高精度的预测结果，分析测试射线法和镜像法的特点，提出一种新的射线跟踪方法。运用测试射线法快速地找出从源点到场点的粗略路径，利用镜像技术进行路径修正。测试结果表明，该方法具有较高的计算精度。
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计算机工程. 2012, 38(3): 63-66.为满足无线传感器网络应用的数据时新性，综合节点传送数据和移动设备辅助传送数据2种方式的优点，提出一种能量高效的运载路由算法。通过计算移动设备的最优接收数据位置，规划移动设备的路径，降低传感器节点的能量消耗，由此提高网络性能。模拟结果表明，该算法能在保证数据时新性的前提下，较大地减少网络能耗。
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计算机工程. 2012, 38(3): 67-70.研究无标度网络中的链路预测问题。针对人造网络和实际社会网络，分别介绍静态和动态2种链路预测的实现过程，探究利用相似性进行链路预测的可行性，并验证多种相似度计算方法的准确性。对预测结果进行有效性分析，同时根据不同网络特性给出相应的预测算法。
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计算机工程. 2012, 38(3): 71-73.提出一种低功耗的无线传感器网络节点设计方法，采用CC2530芯片，基于ZigBee技术实现无线传感器网络的自组和监测数据的自动汇聚。给出节点设计的整体框图以及硬件设计模块与软件设计流程。以温度采集系统为对象进行实验，结果证明，以该方法设计的节点具有低功耗、高精度的特点。
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计算机工程. 2012, 38(3): 74-76,79.为延长无线传感器网络(WSN)的生存时间，提出一种基于能量最小路径的WSN分簇算法。参照节点的剩余能量与全网动态平均能量的比例关系，决定节点是否成为簇头，并结合簇头间的能量最小路径，实现全网的能耗均衡。仿真结果显示，该算法在网络生存时间、数据吞吐量和网络能耗等指标上性能较优。
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计算机工程. 2012, 38(3): 77-79.为提高移动自组网(MANET)控制系统的稳定性，建立基于覆盖技术的MANET。考虑到不同业务类型的数据对时延、丢包率的服务质量(QoS)要求不同，基于服务权重指标，提出一种适用于覆盖移动自组网的公平队列调度机制。实验结果证明，该机制部署方便，可在一定程度上保证不同业务流的QoS要求。
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计算机工程. 2012, 38(3): 80-81,84.针对无线传感器网络中随机部署节点的网络覆盖问题，提出一个基于正方形区域的概率覆盖模型。根据一定的覆盖期望值，在考虑网络边界影响的条件下给出所需部署的节点数。模拟实验结果表明，该模型可以在不依赖节点信息的前提下，以尽可能少的节点实现网络覆盖。
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计算机工程. 2012, 38(3): 82-84.为解决复杂网络环境下的多链路数据采集、互联网数据分发、流量识别与分析、数据发布等问题，利用虚拟管道、组播、网络数据采集与协议分析等技术，设计实现一个面向IP网络的数据汇聚分发采集分析系统。应用结果表明，该系统能识别网络流量中90%以上的应用协议，可识别的协议种类超过2 000种。
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计算机工程. 2012, 38(3): 85-87,90.针对LEACH路由协议和PEGASIS路由协议的局限性，提出一种改进的簇头成链路由协议。将网络内所有传感器节点以区域为单位集合成簇，由Sink节点向下遍历区域内全部节点形成多条簇头链，通过计算数据丢包率得到能串联整个网络的簇头链。仿真结果表 明，该路由协议具有较好的数据传输可靠性和实时性。
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计算机工程. 2012, 38(3): 88-90.LEACH协议中的簇头和基站采用一跳通信，导致能量消耗过快。为此，提出一种基于蚁群算法的无线传感器网络(WSN)能量预测路由协议。引入蚁群算法思想，簇头节点通过多跳方式与基站节点进行通信。在计算蚂蚁选择下一跳的概率时，考虑节点可能的能量消耗，避免路径选择过于集中。仿真结果表明，该协议能降低簇头能量消耗，延长网络寿命。
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计算机工程. 2012, 38(3): 91-92,96.在协作频谱检测中，针对单用户进行信号检测时所处环境的不同会对联合检测性能产生很大影响。为此，根据认知节点不同的信噪比，提出一种可以动态调整判决门限的协作检测方法。仿真结果表明，在联合虚警概率一定的情况下，该方法可明显提高联合检测概率及频谱检测的可靠性。
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计算机工程. 2012, 38(3): 93-96.为在降低认知用户对主用户干扰的同时保障认知业务的服务质量(QoS)，提出一种基于干扰控制的分组调度算法，适用于以频谱重叠共享方式接入的认知无线电网络。该算法在MLWDF-IM算法的基础上进行改进，定义干扰控制因子和服务紧迫性函数，以此设计调度策略。仿真结果表明，该算法能在干扰抑制性能略有降低的情况下提高业务的QoS。
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计算机工程. 2012, 38(3): 97-99.现有的调度算法存在节点能耗大、数据收集时延长等问题。为此，提出一种能量高效的邻近节点数据融合调度(CNDAS)算法。该算法通过计算竞争集，产生无冲突的调度序列，并为兄弟节点分配连续的传输时隙，从而降低节点状态转换的频率，节省节点能耗。模拟结果表明，当网络规模较大时，CNDAS算法的能量有效性明显优于SCHDL算法。
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计算机工程. 2012, 38(3): 100-103,115.运用相关矩阵法，通过计算2根天线之间的相关系数、多输入多输出(MIMO)的相关矩阵，得到MIMO信道系数矩阵，在其中加入智能天线(SA)的导向向量和赋形向量，得到MIMO/SA矩阵，由此实现对MIMO/SA多天线空时信道的建模。利用Matlab搭建一个仿真平台，从空间、时间、频率3个方面分析MIMO/SA多天线信道模型，结果表明，该模型具有较好的信道方向性增益，信道的空时频特性符合3GPP 25.996的要求，可用于MIMO/SA多天线的设计、优化和信道容量分析。
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计算机工程. 2012, 38(3): 104-106,118.针对无线传感器网络中的负载均衡问题，在蜂窝结构GAF算法(GAFH)的基础上，提出一种层次蜂窝结构的GAF算法(GAFHH)。GAFHH由若干相邻蜂窝栅格内的节点组成一簇，按照各栅格在簇中的位置进行编号。选择簇中间的栅格为活跃栅格，根据最大剩余能量原则选择簇首，由各簇首构建骨干网络进行通信。通过移动各簇的边界，使活跃栅格始终位于簇的中间。仿真结果表明，GAFHH的网络负载均衡和网络吞吐量均优于GAFH。
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计算机工程. 2012, 38(3): 107-109.传统遗传算法和自适应遗传算法在优化认知无线电网络的系统效益时易陷入局部最优。针对该问题，通过引入反映每个染色体基因特性的欧氏距离，对遗传算法进行改进，提出一种系统效益最大化的频谱分配方案。实验结果表明，该方案的频谱分配性能优于基于传统遗传算法和自适应遗传算法的方案。
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计算机工程. 2012, 38(3): 110-112.现有可截取签名方案需要计算双线性对，计算效率较低。针对该问题，基于无证书思想，提出一个不含双线性对的可截取签名方案。采用绑定技术，通过哈希函数将用户公钥绑定在部分私钥的生成算法及签名算法中，以降低公钥替换攻击的可能性。在随机预言机模型下证明方案效率较高，签名是不可伪造的。
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计算机工程. 2012, 38(3): 113-115.为提高三维网格模型嵌入水印的透明性，提出一种基于模型局部几何特征的自适应水印强度调节算法。将网格模型分割为若干局部区域，根据各区域内几何数据的波动情况对水印嵌入强度进行调节。几何误差和视觉失真误差评价结果表明，与非自适应嵌入方法相比，该方法嵌入的水印透明性较高。
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计算机工程. 2012, 38(3): 116-118.针对分簇式传感器网络，提出一种改进的多项式密钥预分配方案。利用二元四次多项式密钥预分配方案，建立簇头节点之间的通信密钥，以解决阈值安全问题，降低节点开销，采用认证机制保证密钥建立过程的安全性，并支持节点加入与撤销。分析结果证明，该方案可以保证网络的连通性和安全性，节点的存储、通信及计算开销均较小。
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计算机工程. 2012, 38(3): 119-120,123.针对身份管理系统的功能需求以及不同身份管理系统间的融合需求，提出一种通用的身份模型。该模型由用户全局身份标识、本地身份标识、临时身份标识、访问信息组、用户凭证组、用户属性组、可信域组所组成。在此基础上，给出该模型的分阶段构建流程，完成属性和凭证信息的搜集工作以及可信域和访问信息的更新工作。应用结果表明，该模型对现有身份管理系统的融合、身份保护等功能提供了技术支持。
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计算机工程. 2012, 38(3): 121-123.在Hoare逻辑理论和ACSL语法规范的基础上，设计一种针对密码软件的形式化验证系统，由程序规范、验证推理规则、可靠性策略、验证推理等模块组成。以OpenSSL中RC4算法的软件实现为例，对其功能正确性、保险性和信息流安全性进行验证，结果表明，该系统具有较高的自动化水平，可在一定程度上降低形式化验证方法的复杂度。
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计算机工程. 2012, 38(3): 124-125,129.分析一种基于二次剩余的认证协议并对其进行改进，提出基于二次剩余的增强型无线射频识别(RFID)安全认证协议。改进协议中的阅读器和标签都产生随机数，并利用Hash函数和二次剩余理论对传输的数据进行加密，从而增强系统的安全性。分析结果表明，该协议可满足RFID系统对安全和隐私的要求，且计算量和存储量较少。
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计算机工程. 2012, 38(3): 126-129.提出一种去中心化的安全分布式存储系统。通过公钥加密和单钥加密相结合的方法，提高存储数据的保密性。对每个数据源使用不同的对称密钥进行分布式加密，采用分布式纠删码对加密后的数据进行编码。使用RS多项式编码和List Decoding译码方法存储加密的对称密钥，以保证系统的鲁棒性。分析结果表明，该方案的计算复杂度较低。
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计算机工程. 2012, 38(3): 130-133,136.针对车载自组网(VANET)节点通信时间短、实时性要求高的特点，设计一种压缩型Bloom Filter机制，并将其应用于基于伪名的VANET恶意节点检测中。该Bloom Filter机制能减少伪名恶意节点集合的数据存储量，以及节点数据更新时的信息交换量，同时获得更高的恶意节点检测率和更低的假阳性率。分析结果表明，该方法可降低VANET节点间实际传输的数据量和通信开销，提高通信实时性。
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计算机工程. 2012, 38(3): 134-136.为解决点对点会话初始协议(P2PSIP)的安全性问题，根据其分布式特点，结合身份公钥密码，提出一种可认证密钥协商方案。分析其安全性、运算效率和密钥托管等问题。该方案可以实现P2PSIP呼叫过程的双向身份认证和密钥协商，抵抗中间人攻击、重放攻击和离线密码攻击，防止消息体篡改、会话劫持和身份欺骗。
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计算机工程. 2012, 38(3): 137-138.将生物特征信息、单向哈希函数和智能卡等技术相结合，提出一种基于生物特征识别的身份认证方案。利用时戳生成一次性共享信息，以提高系统的鲁棒性。分析结果证明，该方案可防止伪装攻击、重放攻击和拒绝服务攻击。用户与服务器仅需2次握手即可实现相互认证，由此节约系统的通信成本，提高认证效率。
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计算机工程. 2012, 38(3): 139-140,144.针对现有签名方案不能同时保护代理签名者和消息拥有者安全的问题，提出一种基于椭圆曲线的盲代理盲签名方案。该方案不需要可信方，在隐藏代理签名者身份信息的同时，盲化需要签名的消息。分析结果表明，该方案满足盲代理签名和代理盲签名的安全特性，能有效保护代理签名者和用户的身份隐私。
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计算机工程. 2012, 38(3): 141-144.研究13轮CLEFIA-128算法，在9轮不可能差分攻击的基础上，提出一种未使用白化密钥的不可能差分密码分析方法。猜测每个密钥，筛选满足轮函数中S盒输入输出差分对的数据对。利用轮密钥之间的关系减少密钥猜测量，并使用Early Abort技术降低计算复杂度。计算结果表明，该方法的数据复杂度和时间复杂度分别为2120和2125.5。
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计算机工程. 2012, 38(3): 145-147,162.针对数据挖掘中私有信息的保护问题，提出一种多维敏感k-匿名隐私保护模型。将敏感属性泄露问题分为一般泄露、相似泄露、多维独立泄露、交叉泄露和多维混合数据泄露，在k-匿名的基础上，以聚类特性对多维敏感属性进行相似性标记，寻找匿名记录，计算剩余记录与已分组记录的相似性，泛化并发布满足匿名模型的数据集。实验结果表明，该模型适用于多维敏感数据，能防止隐私泄露，数据可用性较好。
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计算机工程. 2012, 38(3): 148-149,165.现有加权秘密共享方案一次只能共享一个秘密。为此，提出一种参与者有权重的门限多秘密共享方案。利用中国剩余定理，将每次要共享的多个秘密映射到一个参数中，当参与者权重之和大于等于门限值时，恢复多个秘密。分析结果表明，该方案具有较高的安全性，且通信量较低。
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计算机工程. 2012, 38(3): 150-152,168.针对局域网中存在的安全风险和统一威胁管理瓶颈问题，提出一种局域网安全态势感知系统，给出其体系结构，采用DEMATEL方法获取主要安全指标，利用模糊综合评价算法建立态势评估模型，在此基础上构建威胁评估模型，计算局域网的威胁程度。仿真结果证明，该系统能准确分析局域网的安全态势，增强网络安全性。
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计算机工程. 2012, 38(3): 153-155.提出一种安全高效的WAPI改进策略。介绍WAI接入鉴别机制及其形式化描述，根据RSA算法与公钥认证框架方案改进密钥认证体制，讨论证书认证和密钥协商过程，分析改进WAPI的安全性和运行效率。结果表明，该策略可以将身份认证和密钥协商过程有机结合，能抵御重放攻击。
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计算机工程. 2012, 38(3): 156-158.提出一种基于积分不变量的断裂面匹配算法。根据在多尺度下特征点的体积积分不变量，得到初始匹配点对，利用相容性约束比较点的相似程度，排除伪匹配点对，并组成匹配点对列表，对于匹配列表中的每一点对，计算出将其法矢方向映射为一致的所有三维空间变换集合，通过双层几何哈希，为匹配点对及其对应的空间进行投票，当得票数大于给定阈值时，两断裂面匹配。实验结果表明，该算法能实现断裂面部分和完全匹配。
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计算机工程. 2012, 38(3): 159-162.针对行星车视觉导航系统，提出一种立体匹配算法。使用Census变换得到一组二进制码流，通过色彩权重和距离权重完成权重计算，采用双通道的方法累加匹配代价。实验结果表明，该算法在时钟频率为100 MHz的情况下，每秒可处理2幅23帧左右的图像，平均误匹配率低于6%。
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计算机工程. 2012, 38(3): 166-168.提出一种迭代再权q范数正则化最小二乘支持向量机(LS SVM)分类算法。该算法通过交叉校验过程选择正则化范数的阶次q (0
