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计算机技术与发展
陕西省计算机学会
计算机技术与发展

陕西省计算机学会

王守智

月刊

1673-629X

ctad@vip.163.com

029-85522163

710054

西安市雁塔路南段99号

计算机技术与发展/Journal Computer Technology and DevelopmentCSTPCD
查看更多>>《计算机技术与发展》期刊，原名《微机发展》，中国计算机学会会刊，中国科技核心期刊、中国科技论文统计源期刊。中国学术期刊综合评价数据库统计源期刊，中国核心期刊数据库收录期刊，中国期刊全文数据库收录期刊，万方数据资源系统数字化期刊群上网期刊，中国学术期刊（光盘版）全文收录期刊。中国计算机学会和陕西省计算机学会共同主办。刊名为著名科学家胡启恒院士亲笔所提，中国计算机学会名誉理事长张效祥院士写了创刊词。1991年创刊，国内统一刊号CN61-1450/TP，国际刊号:ISSN 1673-629X。该刊为综合性学术技术刊物、月刊。该刊在国内外有广泛的覆盖面，国内读者分布在全国30个省市，国际读者分布在北美、西欧、韩国、日本以及我国港、澳、台等38个国家和地区。几年来高水平的论文刊登数量明显增加，各类自然科学基金论文刊登数量已超过80%，各项指标在我国自然科学自动化、计算机类（TP）多种期刊中排名前列，已成为全国最具影响力的自然科学杂志之一。 该刊在我国计算机界有广泛的作者群体，主要稿件来源单位有：北京大学、清华大学、南京大学、复旦大学、同济大学、浙江大学、中国科学技术大学、国防科技大学、上海交通大学、西安交通大学、北京航空航天大学、南京航空航天大学、华中科技大学、哈尔滨工业大学、西北工业大学、吉林大学、武汉大学、中山大学、四川大学、山东大学、厦门大学、天津大学、重庆大学、中南大学、东北大学、上海大学、福州大学、安徽大学、西北大学等全国数百所重点大学以及中国科学院、中国航空、航天、电子、中国水电、中国建筑、中国测绘科学研究院等重点研究院所等。 刊载内容涉及国内外计算机科学的发展方向、技术和创新的最新成就、软件工程的最新成果、应用开发的成功经验等，在学术界有较好的影响。为我国计算机的创新、设计、开发、应用创造了一个宽舒和谐的学术交流的氛围，提供了一个良好的学术、技术展示的平台，成为我国计算机和嵌入式系统领域最具有代表性的前沿性的刊物之一。该刊的编委是来自北京大学、清华大学、南京大学、复旦大学等九所知名大学和七所重要研究所，以及美国、加拿大的外籍专家共22位著名教授或研究员组成。以沈绪榜院士为首的编委会顾问组把握着期刊的大方向.
正式出版
收录年代

    基于Unity 3D的摄像技术仿真实训系统开发

    赵娅陆谣单可欣吕浩原...
    75-79,97页
    查看更多>>摘要：拍摄技能以及节目创作技能是从事影视相关工作人才的必备技能,然而在进行相关技能培训的实践教学过程中,由于实践场地及设备短缺等现实条件制约,给实际操作技能培养带来很大困难.针对上述问题,通过对摄像技术课程内容的详细分析,以课程中摄像机景别划分、运动镜头分类、节目视频录制、虚拟演播室四个典型实验为例设计了摄像技术仿真实训系统,梳理了设计开发流程,并阐述了系统主要功能.所实现的摄像技术实训系统是基于虚拟仿真技术进行开发的,利用3ds Max软件构建实践场景及设备模型,利用Unity 3D引擎实现人机交互操作.经验证,所开发的摄像技术仿真实训系统具有逼真性高、运行流畅度好、交互性能完善等特点,既能充分满足对学生实际操作技能进行培养的实际需求,又能降低教学成本.该系统的实现为高校实践课程的教学改革提供了新思路,具有极大的推广性.

    虚拟仿真摄像技术实训系统系统开发Unity3D

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    通用串口数据协议解析与显控系统的设计与实现

    刘彪张进智张巧王睿乔...
    80-84页
    查看更多>>摘要：针对目前设备(惯性测量单元、惯性导航系统、卫星接收机等)在输出测量数据时,由于数据通讯协议不同,数据输出格式不统一.对不同设备进行测试或验收时,必须编写不同的采集测试软件,或在原有软件上进行大量的修改,造成不必要的人力成本和时间成本.基于上述问题,研究并设计一种通用串口数据协议解析与显控系统,提出采用XML(可扩展性标记语言)作为串口通讯协议解析器的协议描述文件,利用XML文件的可扩展性、异构性和标签之间的父子层级关系,实现串口协议解析器的通用性,达到更新或更换通讯协议时,无须重新编写代码,只需重新配置并加载XML文件即可;支持对不同设备输出数据的自动解析,满足多设备协议的数据要求.主要介绍该系统的工作原理以及实现方法,设计一款通用串口数据协议与显控系统软件,并根据已有设备进行测试,证明该系统能够正确解析设备数据,系统运行稳定、可靠,满足了研发需求.

    通用串口数据协议数据解析数据采集显控系统

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    结构化环境下基于点线面特征融合的SLAM算法

    曹一波赵鹏飞朱海文刘顺...
    85-90页
    查看更多>>摘要：结构化场景中,存在着低纹理表面为特征的人造环境,基于点特征的SLAM(Simultaneous Localization and Mapping,同时定位与地图构建)算法难以得到足够的匹配点对,从而导致相机估计运动失败.除了点之外,结构化环境提供了大量的几何特征,例如线和平面.因此,提出一种基于点线面特征融合的SLAM算法.算法将基于深度学习的SuperPoint点特征与传统线面特征相结合,利用结构化场景的特性,将位姿解耦细化.首先,使用线面特征构建MW(Manhattan World,曼哈顿世界)坐标系,利用每一时刻相机与MW坐标系的相对旋转得到相机之间的旋转矩阵;然后,构建点线面特征的重投影误差函数,通过最小化联合误差函数得到平移矩阵;最后,根据结构化环境下平面间相互垂直和平行的特性添加约束函数,同时为弥补环境中出现不严格遵守MW假设的情况,使用关键帧构建的局部地图投影到当前帧进一步优化位姿.在TUM公开数据集上与主流方法对比表明,该算法有效提升了结构化低纹理环境下的SLAM定位精度.

    点线面特征SuperPoint同时定位与地图构建结构化环境重投影误差

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    基于坐标优化的FOA-Amorphous节点定位算法

    彭铎张倩张腾飞陈江旭...
    91-97页
    查看更多>>摘要：节点的位置信息在无线传感器网络的定位中起着至关重要的作用,而Amorphous算法的节点定位精度低.针对影响Amorphous定位精度的主要原因分析,提出了一种基于坐标优化的FOA-Amorphous节点定位算法.首先,引入多通信半径的概念细化节点跳数,利用网络平均连通度对节点的平均跳距进行重算;然后,以极大似然估计法得到的未知节点坐标值为果蝇优化算法中各果蝇的初始位置,通过此初始位置产生每个果蝇的初始种群,代入适应度函数求得当前果蝇的最佳位置,引入了个体认知因子c1 和群体引导因子c2,优化了果蝇随机搜索的距离和方向,使得算法快速收敛到全局最优,避免算法早熟,提高了算法的收敛精度,通过迭代找到最佳未知节点位置坐标.与双通信半径算法、PSO-IDV-Hop算法以及Amorphous算法相比,该算法的归一化定位误差分别降低了约7%、23%和44%.

    Amorphous算法坐标优化多通信半径果蝇优化算法认知因子引导因子

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    基于组合扫描的无状态工控设备资产探测方法

    郑铁军王齐张宏杰贺建伟...
    98-103页
    查看更多>>摘要：全面探测工控设备资产信息、了解资产状态是确保工业控制系统安全的重要前提.端口探活是进行资产探测的第一步,端口探活的准确率和效率将直接影响资产探测的性能.为提升端口探活的速度和准确性,提出了一种基于组合扫描的异步无状态端口扫描方法.通过构造组合扫描数据包,解决工控设备因禁ping导致主机探活准确率降低的问题,同时建立发送数据包线程和接收数据包线程,实现组合扫描数据包的异步处理,消除了传统无状态扫描的回复等待时间,缩短了端口探活时间.最后以Modbus协议为例,构造了资产请求数据包,并分析了数据包中主要字段和功能.测试结果表明,提出的资产探测方法在端口探活阶段单位时间内可以探测到更多的设备,同时能在较短的时间内完成完整资产信息的探测,在探测准确度和探测时间方面都得到了提升.

    工业控制系统资产探测工控设备端口扫描异步处理

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    基于攻击上下文分析的多阶段攻击趋势预测

    朱光明卢梓杰冯家伟张向东...
    104-110页
    查看更多>>摘要：高级可持续威胁(Advanced Persistent Threat,APT)等多阶段攻击具有复杂多样性和隐蔽持续性的特点,给网络安全带来了极大的威胁.研究攻击方的攻击策略并对其后续攻击步骤进行预测,是防御方的一个重要研究课题.针对多阶段攻击趋势预测难的问题,该文提出了基于攻击上下文分析的多阶段攻击趋势预测算法,从系统日志中梳理攻击上下文并对后续的攻击趋势进行预测.该算法先通过因果图构建、异常日志序列提取、抽象文本表示等步骤实现对已有攻击上下文的分析,然后基于已经检测到的攻击序列,利用Transformer模型对后续攻击趋势进行预测.在开源的ATLAS数据集和HDFS数据集上对算法进行了验证.在ATLAS数据集的超过 7 000 个序列中,该算法的单步预测准确率可达 90%以上,五步预测准确率也能达到74%.实验表明基于攻击上下文分析的攻击趋势预测是一种可行的方法,为网络攻击预测研究提供了一种新思路.

    网络安全因果图攻击预测自然语言处理Transformer

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    SRaft:基于Schnorrkel签名和信用值机制的Raft共识算法

    陈鹏秦伟杰余肖生
    111-118页
    查看更多>>摘要：因选举冲突而引发的选举效率问题及主节点的隐私安全问题已经成为Raft共识算法的研究热点.针对这两个问题,该文提出了一种结合Schnorrkel签名和信用值机制的Raft共识算法——SRaft.首先,在选举阶段,集群中的所有节点会根据当前自身信用值,在不同的范围内进行随机选举超时,这样能够保证高效节点更快完成超时,成为主节点.其次,通过在日志复制阶段引入Schnorrkel签名,主节点与部分高信用值从节点共同对客户端消息生成一个聚合签名,隐匿主节点信息,参与生成聚合签名的从节点可以对消息中的客户端数字签名进行验证,确保消息未经主节点篡改,避免拜占庭主节点更改日志.最后,通过本地多节点仿真实验表明:SRaft算法能有效降低选举冲突发生的概率,提高选举效率;通过理论分析验证了SRaft算法可以隐匿主节点信息,提升了算法的可靠性和集群的稳定性.

    Schnorrkel签名信用值机制聚合签名Raft共识算法选举效率

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    基于PCA与WNN的网络安全态势要素提取方法

    张然潘芷涵朱亮尹毅峰...
    119-125页
    查看更多>>摘要：安全态势要素的提取是网络安全态势感知的基础,提取的态势要素质量的好坏直接影响着网络安全态势评估和预测的准确性.针对大规模网络环境下态势要素提取困难及分类精度不高的问题,提出一种基于PCA-MF-WNN的网络安全态势要素提取模型.该模型利用主成分分析法(PCA)对预处理后的网络安全数据进行降维,去除冗余的态势要素,然后采用小波神经网络(WNN)对约简后的数据集进行分类训练.由于传统小波神经网络存在运算效率低和精准度不高的问题,引入动量因子(MF)对小波函数的伸缩因子、平移因子以及小波神经网络的连接权值进行修正,以提高小波分类器的分类精度与分类效率.对比实验结果表明,该态势要素提取模型有效提高了态势要素提取的分类精确度和运算效率.

    网络安全态势要素提取主成分分析法小波神经网络动量因子

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    基于SM2和OAuth2.0的强安全身份认证方案

    陈艺琳左黎明郝恬罗娇燕...
    126-131页
    查看更多>>摘要：在网络技术广泛应用的时代,网络安全问题的重要性越来越显著,同时网络安全问题也越来越突出.身份认证技术是确保网络安全的重要手段.在API(Application Programming Interface)控制访问中,OAuth2.0 协议兼具用户资源授权和委托访问控制方法,在国内外各大互联网厂商中应用较广.但是由于开发者未能严格遵守OAuth2.0 协议的规范,导致数据来源不可靠性问题层出不穷.国密SM2 数字签名算法是国内自主研发的基于ECC国际标准的改进算法,改进了明文编码问题并且具有更高的计算效率.为解决API身份认证技术中存在的安全问题,提出一种基于OAuth2.0 的强安全身份认证方案,在其协议设计中使用了国密SM2 数字签名,在无需密码的情况下完成第三方授权及认证,实现对受保护资源的授权和控制访问.结果表明,方案在保留了传统身份认证方案所具有的安全性的同时,兼具了抗重放攻击、防中间人攻击和抗伪造性的特点,且数据交互效率没有明显降低.

    OAuth2.0协议SM2数字签名身份认证授权

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    基于混沌系统和RSA算法的图像加密算法

    孙晓鹏姚凤麒
    132-138页
    查看更多>>摘要：为了提高图像加密算法的复杂性和安全性,构造了一种新的四维四翼混沌系统,其相图呈现四翼形态,通过研究系统的平衡点性质、Poincaré映射、Lyapunov指数和分岔图等基本动力学特性,发现该系统对初值有高度的敏感性,并且动力学特性较为复杂.同时基于电路仿真软件设计了一个模拟振荡电路,仿真结果证明了该混沌电路可在硬件层面上实现.最后基于新混沌系统和RSA算法设计了一种图像加密方案,该方案利用RSA算法大整数模幂运算增强混沌系统的不确定性,借助混沌系统构建一个伪随机序列发生器,通过加取模算法混淆像素点,其次通过明文相关置乱算法隐藏图像数据,再次执行GF(17)有限域扩散算法进一步隐藏图像信息.结果表明,提出的图像加密方案是有效的,应用于图像加密具有较强的抗攻击性和密钥敏感性.

    混沌系统RSA算法电路实现明文相关图像加密

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