一种基于状态融合的协议状态机推断方法

针对现有协议状态机推断方法忽视协议系统输入输出报文之间的内在关系,导致自动化程度较低等问题,提出一种基于状态融合的协议状态机推断方法。首先采集会话样本,将会话过程的输入输出报文序列抽象为符号序列;然后采用扩展前缀树转换器(EPTT)构建初始状态机,通过各状态对相同输入符号序列的状态转换和输出响应评判其相似度,依据相似度的高低搜寻候选状态对并尝试对其融合,同时有针对性地构造测试用例以验证此次融合的正确性。上述流程反复执行,直到没有可融合的状态。结果表明,该方法自动化程度较高,推断出的结果与真实协议状态机高度吻合。     

基于路由协议的低能耗数据融合方法

将无线传感器网络中的数据融合技术与路由协议相结合,详细分析了基于LEACH、图论、模糊神经网络和合作博弈的路由协议数据融合算法,给出了不同算法中影响能量消耗和时间延迟的因素,提出减少能量消耗和时间延迟的方法.最后,通过仿真实验对改进后的几种路由协议在融合能耗和平均时延方面进行比较.结果表明,改进后的数据融合算法能量消耗更低、时间延迟更少.     

无线Ad hoc网络协议的仿真评估

针对无线移动Adhoc网络路由协议综合性能的评定,提出了一套网络路由算法的评估方案．通过运用该评估方案对四种重要的Adhoc网络路由算法(即DSDV,TORA,DSR和AODV)进行对比分析,全面地获取了这些网络协议的性能指标;同时,掌握了各种不同算法在不同场景条件下的相对性能,为设计扩展性更好的Adhoc网络路由协议提供参考．     

多机器人Ad Hoc路由协议中蚁群算法的改进

针对多机器人Ad Hoc网络路由协议中路由稳定性和可靠性低的问题,引入蚁群算法并对其进行深入分析.通过对蚁群算法状态转移策略和信息素更新策略的改进,提高全局搜索能力,避免算法陷入局部最优解,实现基于改进蚁群算法多机器人Ad Hoc路由协议的设计.仿真结果表明,与经典的AODV(Ad Hoc on-demand distancevector)协议相比,该路由协议有效地提高了网络的稳定性和通信效率.     

基于UDP协议和虚拟令牌的实时网络协议

针对目前工业生产和科研领域对大量实时数据传输的迫切需要,在分析现存各种网络协议的优点和不足的基础上,融合UDP协议和令牌总线802.4标准的优点,提出了基于UDP协议和虚拟令牌的实时网络协议.对该协议如何实现"实时性"和"可靠性"的机理进行了详细的阐述,给出了该协议的帧格式及虚拟令牌的格式.最后用一个使用该协议实现的点到点传输的实例,对该协议的性能进行了初步的论证.     

基于相似度匹配的网络协议语法分析方法

为解决网络协议语法分析方法中,依赖人工干预、分析效率低下、分析范围较小等问题,提出一种基于相似度匹配的网络协议语法分析方法.通过嗅探采集网络原始数据包,解析基础协议并对数据包进行预处理,提取9维不同角度的特征,建立了网络协议语法相似分析模型,分析网络协议细节语法特征.通过将TCP协议作为已知协议,对UDP、DNS、QQ等3种不同类型的协议测试,结果表明这3类协议报头中,33%以上的字段能在TCP协议中找到对应的相似语法,而且平均准确率均在96%以上,该方法不需人工干预,可以提高分析效率、减少限制条件、扩大分析范围,并能较为有效地分析出网络协议语法特征.      

基于DWT-FARIMA仿真预测的网络拥塞预警与协议优化研究

根据拓展仿真的原理和方法,以建立符合网络特性的流量预测模型为目标,笔者提出一种基于定量统计建模方法的网络仿真平台.结合网络仿真器NS构建基于DWT和FARIMA的流量预测模型,并应用该模型的预测结果辅助主动队列管理的显式拥塞标记,采取拥塞预警的方式达到对网络协议进行优化的目的.文中给出所设计的分层组播协议FLM实现算法,并开展了关于流量行为和协议策略的仿真测试.     

改进Kerberos协议

针对Kerberos认证协议由对称算法所带来的局限性,文章选用扩展的Diffie-Hellman算法改进Kerberos协议,提出了更安全的GDH协议.     

CDMA2000网络A1接口BSAP协议监测技术的研究与应用

以CDMA2000网络A1接口BSAP(base station application part)协议监测关键技术研究与应用为切入点,以如何实现对CDMA2000网络进行实时、高效、可靠监测为研究重点。针对国内外现有网络协议监测技术协议解码、CDR合成研究方案时效性的不足,从协议解码算法流程设计、CDR(call data record)合成算法原理及算法效率(时间复杂度)来进行对比验证分析,并以此为突破口,设计了BSAP协议监测模块的实现方案。研究成果将可对同网络其他协议及接口监测方案提供参考,其研究和实现的内容可应用于网络监测系统、监测仪表中,能为现网的监测、运营商的运维提供可靠技术支撑。     

基于BPSO与神经网络的实时P2P协议识别算法

针对互联网中P2P协议以及加密协议无法使用传统方法进行识别的问题,提出一种新的基于会话流统计特征的网络协议识别算法。采用二进制粒子群算法(BPSO)定量选出最能体现不同协议区别的特征子集;并针对BP(Back Propagation)神经网络结构难以确定、易陷入局部极小值等缺陷进行分析,使用粒子群算法对BP神经网络进行优化以提高识别率。实验结果表明:该方法能够有效地从多种网络特征属性中选出最能体现不同协议区别的特征子集,且对于基于UDP协议的网络应用也有较高识别率,经优化后的BP神经网络具有更高识别率。该算法对常见的P2P协议平均识别率达到96%,且能够实时地对网络协议进行识别。     

一种基于统计的航空自组网多信道忙闲认知算法

传统自组网MAC协议采用载波侦听的方式判断信道忙闲,航空环境中节点分布广,通信距离远,网络拓扑动态变化,载波侦听结果并不准确,且侦听造成传输时延较大,信道利用率降低。结合AR预测,提出一种信道忙闲认知算法LS-AR(L-Step-Revise AR),通过统计过去若干时帧收到的突发个数预测当前时帧收到的突发个数,将多步预测值和真实值的差值作为下个时帧预测的修正,以预测突发个数判断信道忙闲,避免了采用侦听方式造成的时延,提高了信道利用率,为不同优先级分组接入信道提供了较为精确的判断依据。仿真结果显示,该算法对信道负载情况预测的准确率达到90%,满足航空自组网对MAC协议的要求。     

分离TCP拥塞控制和可靠传输机制

提出了将拥塞控制从传输控制协议（ＴＣＰ）分离而改变成一个独立于各传输协议的拥塞控制代理方法。拥塞控制代理一方面执行主动拥塞检测协议,检测网络可用带宽,控制各网络连接都以线性增加,成倍递减方式调整发送数据速率,可有效保证网络稳定;另一方面通过一个应用接口提供网络连接的状态信息,利于网络多媒体应用采用自适应传输机制而提高传输质量。模拟结果证明,受拥塞控制代理控制的网络连接对ＴＣＰ连接是友好的。     

改进的航电网络模型仿真与分析

研究了光纤通道技术的应用,使用OPNET建立了基于光纤通道的航电网络,并且按照协议标准建立了终端节点和交换机节点的有限状态机模型。交换机使用组合输入交叉排队(Combined Input-Crosspoint Queueing,CICQ)结构,在输入端口和输出端口使用差值轮询调度(Deficit Round Robin,DRR)算法,然后使用OPNET进行仿真,分析了网络的端到端延迟和吞吐量。结果显示在航电网络中,使用DRR调度算法,能够显著降低数据包的端到端延迟,满足一定的实时性,提高网络的吞吐量,表明此模型适合航电网络。     

基于形式活动图的协议一致性测试用例生成方法研究

在对协议的一致性进行测试的过程中,首先要设计并生成有效的测试用例,通过测试用例的自动生成可以大大提高设计和生成测试用例的效率.文章描述了一种形式活动图和扩展有限状态机,介绍了从形式活动图生成扩展有限状态机的算法以及从扩展有限状态机自动生成测试用例的算法.最后对算法进行了相关分析并给予一个实例进行说明.     

一致性测试中的时间约束及测试用例生成算法

针对协议测试理论中的时间约束问题，从不同的一致性测试方法出发对协议测试中的时间参数做了严格的约束，同时给出了基于等待、协调和同步时间的严格约束下的测试用例生成算法．在控制流测试中，先生成引导序列，然后按照测试拓扑环境设置和事件约束对引导序列、测试序列的时间进行约束设置．在数据流测试中，等待时间只需按照需求描述和约束来设定．对边界网关协议进行测试的结果表明，所提算法能适应不同的网络拓扑环境，其生成的测试用例在测试中能够有效降低测试代价．     

异构蜂窝网络 RRC 协议仿真平台设计与实现

异构蜂窝网络（hetergeneous network,HetNets）复杂的网络结构需要高效的无线资源控制（radio resource con-trol,RRC）算法进行无线资源管理,基于3GPP标准设计并实现一种RRC协议仿真平台,用于评估RRC相关性能指标。仿真平台采用C＋＋语言实现,采用离散事件驱动的动态仿真机制。通过建立平台底层支撑环境,包括信道传播模型、物理层模型和媒体接入控制（media access control,MAC）层分组调度器,根据3GPP的控制面协议进行了详细的RRC协议栈建模,实现了RRC测量配置与触发上报、RRC连接控制与状态转移,以及异频组网中所需的RRC功能等。对仿真平台进行了校准测试,测试结果说明了平台RRC协议栈功能的正确性。     

IEEE802154标准化协议在ATmega平台上的设计与实现

在基于ATmega的自主设计的硬件平台上,设计并实现了国际标准协议IEEE802154.在该标准协议的设计和实现中,采用了有限状态机的思想,把标准协议中节点分成了若干状态,状态和状态之间通过触发条件转变,对于IEEE802154协议,触发条件就是收到不同的帧和上层的相关命令,利用有限状态机思想能有效地把复杂的逻辑处理分离开来,提高了协议的可扩展性.为了能延长节点的生命,提高协议的灵活度,设计并实现了一种基于自适应CAP和CFP的调节和管理方法.实践应用结果表明,该方法有效延长了节点生命,并适合某些特定的上层应用,对IEEE802154协议的应用研究具有一定意义.     

Semi-valid Fuzz Testing Case Generation for Stateful Network Protocol

Network protocols are divided into stateless and stateful.Stateful network protocols have complex communication interactions and state transitions.However,the existing network protocol fuzzing does not support state transitions very well.This paper focuses on this issue and proposes the Semi-valid Fuzzing for the Stateful Network Protocol(SFSNP).The SFSNP analyzes protocol interactions and builds an extended finite state machine with a path marker for the network protocol; then it obtains test sequences of the extended finite state machine,and further performs the mutation operation using the semi-valid algorithm for each state transition in the test sequences; finally,it obtains fuzzing sequences.Moreover,because different test sequences may have the same state transitions,the SFSNP uses the state transition marking algorithm to reduce redundant test cases.By using the stateful rule tree of the protocol,the SFSNP extracts the constraints in the protocol specifications to construct semi-valid fuzz testing cases within the sub-protocol domain,and finally forms fuzzing sequences.Experimental results indicate that the SFSNP is reasonably effective at reducing the quantity of generated test cases and improving the quality of fuzz testing cases.The SFSNP can reduce redundancy and shorten testing time.     

基于基站辅助定位的无线传感器网络通信协议

无线传感器网络受应用场合和节点结构的限制，要求算法具有低功耗和低复杂度等特点．为此提出了一种基于基站辅助定位的组网算法和路由协议，利用基站对抛撒区域扫描完成网络节点定位和分簇，节点只需接收基站发送的控制信息，节省了通信和计算开销，根据节点剩余能量和信号强度选举簇头、网关，形成以基站为根节点的路由树，减小了成员节点与簇头、簇头与簇头间的通讯耗能，路由协议中定义了源数据包和转发数据包两种数据格式，以实现数据从节点到基站的传输．在此基础上，研究了不同场景下网络的生存期和节点剩余能量、仿真结果表明提出的组网和路由协议能够均衡节点能耗，有效延长网络的生存期．