摘要:区块链是典型的分布式系统, 底层网络的性能和安全性至关重要. 区块链网络的本质是P2P网络, 然而在安全模型、传输协议和性能指标等方面与传统P2P网络存在明显差异. 首先, 针对区块链网络的传输流程进行全面、深入地分析, 阐明区块链网络所面临的瓶颈挑战. 其次, 针对区块链网络拓扑结构和传输协议的最新研究工作, 从节点异构性、编码方案、广播算法和中继网络等方面系统性地分类梳理, 并归纳总结跨链网络实现和网络仿真工具. 最后, 探讨区块链网络的未来研究趋势.

摘要:Internet传输层协议需要依赖于确认(ACK)机制提供的反馈信息, 实现拥塞控制和可靠传输等功能. 以Internet传输协议演化的历史为线索, 回顾传输控制领域中的确认机制, 并讨论现有确认机制中需要解决的问题; 基于“类型-触发条件-信息” 三要素, 提出按需确认机制及其设计原则, 重点分析确认机制和拥塞控制、丢包恢复等传输协议子模块之间的耦合关系; 结合设计原则, 详细阐述一种可行的按需确认机制实现——TACK机制, 并对相关概念进行系统的、深入的分析和澄清. 最后结合按需确认机制面临的挑战, 给出几个有意义的研究方向.

摘要:TLS作为目前应用最为广泛的安全传输协议，只能保证可靠传输TCP上数据的安全性.DTLS（datagram TLS）在TLS协议架构上进行了修改，能够为UDP提供安全保护.但DTLS在会话建立过程中仍然需要依赖第三方认证中心和证书完成通信双方的认证，连接建立过程时间长，安全开销大，不能满足物联网等资源受限的网络通信环境.将标识密码引入DTLS中，避免了握手协议中处理证书所带来的各种开销，在计算会话密钥的同时完成通信双方的认证；并使用新的密钥协商协议重新设计DTLS的握手协议，减少交互次数和消息数量，缩短连接建立时间.实验结果表明，基于标识密码的DTLS在不降低安全性的同时，将通信建立时间缩短了近50%.

摘要:传统的TCP传输协议在高速长距离网络中存在许多局限,其传输性能不能满足日益增长的海量数据传输应用的需求.UDP传输协议尽管传输速率很高,却没有可靠性保证.分析了传统的传输协议在高速长距离网络中的局限,分类总结了近年来提出的各种改进的传输协议的主要设计思想以及在传输协议性能评价方面的工作,最后提出了目前研究中仍然存在的开放性问题和进一步的研究方向.

摘要:随着各种应用的需求和光网络技术的飞速发展,互联网领域出现了高速长距离光网络.最新研究发现,由于当前各种科学应用的迫切需求以及网络带宽的迅速提高,网络速率已经远远超出了终端系统的处理能力.在高速长距离光网络环境中,拥塞已经从网络转移到了终端,终端系统的处理能力逐渐成为传输速率的瓶颈.因此,各种终端性能自适应的高速传输协议应运而生.基于这一类协议改进的不同思路,对它们进行了分类描述,重点分析了这些协议的拥塞检测和速率适配机制以及各自的优缺点,在归纳和总结目前研究中仍然存在的开放性问题的同时,提出了进一步的研究方向.

摘要:无线传感器网络(wireless sensor networks,简称WSNs)通常是资源有限的,且具有较高的链路差错率.在这样的网络环境中,高可靠性的传输协议会消耗过多的能量并产生较大的传输延迟.而另一方面,许多部署在WSNs 环境中的应用可以容忍一定程度的数据包丢失.因此,在这种特殊的网络背景和应用需求环境中,随机投递传输协议应运而生.这种类型的传输协议在有限的网络资源和传输可靠性之间实现了适当的折衷,符合众多传感器网络应用系统的特殊需要.为了对已有的几种随机投递传输协议进行性能分析与评价,采用带吸收态的有限状态马尔可夫链模型对其进行建模.这种建模方法使得协议性能参数的分析计算过程更加直观、简练、易于理解.分析了不同网络参数条件(如源到目的节点之间的跳距,无线链路位差错率等等)对于协议性能的影响.为了提高随机可靠传输协议的效率,部分协议中引入了逐条应答机制或利用无线链路广播特性.分析结果显示,这些措施对协议性能的影响在不同的网络参数条件下也有所不同.最后,为体现分析模型的作用,基于理论分析结果对部分协议进行了改进,并仿真显示改进的效果.

摘要:RMTP(reliable multicast transport protocol)是一种通过修复服务器(repair server)本地恢复来提供可靠性的组播协议.对改进的RMTP协议的时延性能进行建模分析.推导了数据包自发送主机发出到成功地被一个随机选择的接收主机接收之间的平均时延公式.分析表明,随着丢失率的增长,RMTP的时延性能恶化点将迅速下降;随着每个修复服务器下连接尾链路数量的增加,RMTP的时延性能恶化点也将下降.但是,随着尾链路总数量的增加而保持每个修复服务器连接的尾链路数量不变,RMTP的时延性能的变化很小.仿真结果较好地验证了分析的有效性.

摘要:本文讨论了用于并发系统规范的2种方法；时序逻辑方法和状态自动机方法．由此，本文提出了一种新的规范形式——公平转换系统规范FTSS(fair transition system specification)．此规范方法集成了状态自动机方法和时序逻辑方法的优点，改进了时序逻辑方法通常较复杂、不易理解，特别是它不能用于描述并发系统的局部性质等不足．进一步对FTSS中的每一部分进行了讨论，得到结论；FTSS是机器封闭的，规范过程是相容的且是完全的．一个有丢失传输协议的例子表明作者的方法具有简单、直观、易于理解和便于使用等特点．最后给出了FTSS的一些应用．它为程序验证和并发系统的逐步求精提供了一个统一的框架，已成功地应用于程序验证中．