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1.
内存虚拟化作为虚拟化技术的核心组成部分,直接影响虚拟机的整体性能.目前,主流的内存虚拟化方法在两维地址翻译开销与页表同步开销之间面临权衡.传统的影子页表模型通过一套由软件维护的页表,实现了与原生(Native)环境相当的地址翻译性能.然而,由于影子页表的同步依赖于基于写保护的机制… …   相似文献
2.
内存一致性模型定义了并行程序在多核系统中的访存序约束, 是软硬件共同遵守的架构规范. 同地址顺序一致性是内存一致性模型的经典公理之一, 它规定了多核系统中对于相同地址的所有访存操作遵循顺序一致性, 被广泛应用于X86/TSO, Power, ARM等经典架构的内存一致性模型中, … …   相似文献
3.
高性能算法库可以通过向量化的方式高效地利用单指令多数据(SIMD)硬件的能力,从而提升其在CPU上的执行性能.其中,向量化的实现需要使用目标 SIMD 硬件的特定编程方法,而不同SIMD扩展的编程模型和编程方法均存在较大差异.为了避免优化算法在不同平台上的重复实现,提高算法库的可… …   相似文献
4.
指令级并行是处理器体系结构研究的经典难题。VLIW架构是数字信号处理器领域中提升指令级并行的一种常用架构。VLIW架构的指令发射顺序是由编译器决定的,因此其指令级并行的性能强依赖于编译器的指令调度。为了探索RISC-V VLIW架构的扩展潜力,丰富RISC-V生态,本文研究RIS… …   相似文献
5.
缓存模拟器在缓存架构探索和缓存侧信道研究中起着不可或缺的作用. Spike作为RISC-V指令集的标准实现为基于RISC-V的缓存研究提供了完整的运行环境. 但Spike的缓存模型存在仿真粒度低, 与真实处理器的缓存结构差异大等诸多问题. 为此, 本文修改和扩展Spike的缓存模型并取名为FlexiCAS (Flexible Cache Architectural Simulator), 修改后的Spike称为Spike-FlexiCAS. FlexiCAS能支持多种缓存架构, 具有灵活配置、易扩展等特点并且可以对缓存特性(如一致性协议以及实现方式)进行任意的组合. 此外, FlexiCAS还能不依赖Spike单独地对缓存的行为进行模拟. 性能测试的结果表明, FlexiCAS对比当前最快的执行驱动型模拟器 ZSim的缓存模型具有明显的性能优势.… …   相似文献
6.
动态顺序统计树结构是一类融合了动态集合、顺序统计量以及搜索树结构特性的数据结构,支持高效的数据检索操作,广泛应用于数据库系统、内存管理和文件管理等领域.然而,当前工作侧重讨论结构不变性,如平衡性,而忽略了功能正确性的讨论.且现有研究方法主要针对具体的算法程序进行手工推导或交互式机械化验证,缺乏成熟且可靠的通用验证模式,自动化水平较低.为此,设计了动态顺序统计搜索树类结构的Isabelle函数式建模框架和自动化验证框架,构建了经过验证的通用验证引理库,可以节省开发人员验证代码的时间和成本.基于函数式建模框架,选取了不平衡的二叉搜索树、平衡的二叉搜索树(以红黑树为代表)和平衡的多叉搜索树(以2-3树为代表)作为实例化的案例来展示.借助自动验证框架,多个实例化案例可自动验证,仅需要使用归纳法并调用一次auto方法或使用try命令即可,为复杂数据结构算法功能和结构正确性的自动化验证提供了参考.… …   相似文献
7.
元解释学习(Meta-interpretive Learning,MIL)是一种归纳逻辑程序设计(Inductive Logic Programming,ILP)方法,旨在从一组实例、元规则和其他背景知识中学习一个程序.MIL采用深度优先和失败驱动策略在程序空间中搜索适当的子句以生成程序.事实上,这种机制不可避免地引发了对相同目标重复证明的问题.在本文中,我们提出了一种剪枝策略,该策略利用Prolog内置的数据库机制来存储未能达成的目标及其对应的错误信息,从而有效避免冗余的证明过程.此后,这些累积的错误信息能够作为指导,帮助MIL系统在未来的学习过程中进行优化和调整.我们证明了剪枝算法的正确性,并在理论上计算了程序空间的缩减比例.我们将所提出的方法应用于两个现有的MIL系统Metagol和MetagolAI,从而产生了两个新的MIL系统MetagolF和MetagolAI_F.在四个不同任务上的实证结果表明,所提出的策略可以显著减少学习相同程序的时间消耗.… …   相似文献
王榕  田聪  孙军  于斌  段振华 《软件学报》2025,36(8):3477-3493
8.
约束求解是验证神经网络的基础方法. 在人工智能安全领域, 为了修复或攻击等目的, 常常需要对神经网络的结构和参数进行修改. 面对此类需求, 本文提出神经网络的增量验证问题, 旨在判断修改后的神经网络是否仍保持安全性质. 针对这类问题, 我们基于Reluplex框架提出了一种增量可… …   相似文献
9.
随着物联网和移动互联网技术的发展, 各类移动终端设备被接入互联网中. 当对移动终端设备进行识别和认证时, 通常需要验证其提交的数字签名. 但移动终端设备本身的计算能力受限, 往往采用软件模块来保存密钥至本地或者智能芯片中, 增加了密钥泄露的风险. 现实应用中多采用门限数字签名来抵抗这一攻击, 借助多方合作来分散风险, 提升设备可用性. SM2数字签名算法是我国自主研发的椭圆曲线公钥密码算法, 于2016年成为国家密码标准, 被广泛应用于政府部门、金融机构、电子认证服务提供商等领域. 设计高可用的门限SM2数字签名备受关注, 但这类方案的构造依旧较少, 同时也缺乏对参与者权重的考量. 因此, 提出更加灵活的加权门限SM2数字签名方案. 在加权门限SM2数字签名中签名者分配不同权重, 之后多个签名者共同生成一个有效的签名. 在方法上, 基于中国剩余定理的加权门限秘密共享将SM2数字签名的秘钥进行分割. 参与者不只是单一的达到门限值就可以得到签名密钥, 而需要通过计算参与者权重之和, 并达到相应的秘密门限值t和重构门限T, 才能了解到密钥的部分信息或者恢复出签名密钥. 在秘密分割时, 对SM2数字签名算法的签名私钥进行变形, 以完成签名阶段对SM2密钥进行求逆的这一操作. 最后, 将所提方案与门限SM2签名以及联合SM2签名等已有工作进行分析比较, 该算法在提升SM2签名方案功能性的同时进一步降低了计算开销.… …   相似文献
唐长虹  赵艳琦  杨晓艺  冯琦  禹勇 《软件学报》2025,36(8):3883-3895
10.
最小负载着色问题(minimum load coloring problem, MLCP) 源于构建光通信网络的波分复用(wavelength division multiplexing, WDM)技术, 是一个被证明的NP完全问题. 由于NP完全问题有着随问题规模呈指数增长的解… …   相似文献
11.
软件概念漂移指同类型软件的软件结构和组成成分会随着时间的推移而改变. 在恶意软件分类领域, 发生概念漂移意味着同一家族的恶意样本的结构和组成特征会随时间发生变化, 这会导致固定模式的恶意软件分类算法的性能会随时间推移而发生下降. 现有的恶意软件静态分类研究方法在面临概念漂移场景时都会有显著的性能下降, 因此难以满足实际应用的需求. 针对这一问题, 鉴于自然语言理解领域与二进制程序字节流分析领域的共性, 基于BERT和自定义的自编码器架构提出一种高精度、鲁棒的恶意软件分类方法. 该方法首先通过反汇编分析提取执行导向的恶意软件操作码序列, 减少冗余信息; 然后使用BERT理解序列的上下文语义并进行向量嵌入, 有效地理解恶意软件的深层程序语义; 再通过几何中位数子空间投影和瓶颈自编码器进行任务相关的有效特征筛选; 最后通过全连接层构成的分类器输出分类结果. 在普通场景和概念漂移场景中, 通过与最先进的9种恶意软件分类方法进行对比实验验证所提方法的实际有效性. 实验结果显示: 所提方法在普通场景下的分类F1值达到99.49%, 高于所有对比方法, 且在概念漂移场景中的分类F1值比所有对比方法提高10.78%–43.71%.… …   相似文献
12.
模糊测试技术能够自动化挖掘软件当中的漏洞, 然而目前针对网络协议的模糊测试工具对于协议实现内部状态空间探索有限, 导致覆盖率较低. 有限状态机技术能够对网络协议实现进行全方位建模, 以深入了解网络协议实现的系统行为和内部状态空间. 将有限状态机技术和模糊测试技术相结合, 提出一种… …   相似文献
13.
自动驾驶中极端的场景、无法预测的人类行为等长尾问题逐渐成为制约自动驾驶系统(Autonomous Driving System,ADS)发展的关键要素,因此有效地生成安全关键场景对于提高自动驾驶系统的安全性至关重要.现有的自动驾驶场景生成主要依赖于大量的路采数据,采用数据驱动式场… …   相似文献
14.
Rollup是一种新兴的区块链链下交易处理方案. 随着应用的持续发展 , 不同类型Rollup间的互操作需求日益增长. 现有Rollup间互操作方案通常使用第三方服务商来协助完成, 存在着信任假设的安全风险和单点故障等问题. 基于原生链完成Rollup间互操作无需引入新的信任假设… …   相似文献
张子龙  贾林鹏  蒋硕轩  孙毅 《软件学报》2025,36(8):3802-3830
15.
传统的分布式拒绝服务攻击(DDoS)检测与防御机制需要对网络流量进行镜像、采集以及远程集中式的攻击特征分析, 这直接造成额外的性能开销, 无法满足高性能网络的实时安全防护需求. 随着可编程交换机等新型网络设备的发展, 可编程数据平面能力得到增强, 为直接在数据面进行高性能的DDo… …   相似文献
16.
陈明帅  田聪  熊英飞 《软件学报》2025,36(8):3429-3430
17.
随着智能信息物理融合系统(Intelligent Cyber-physical System, ICPS)的快速发展,智能技术在感知、决策、规控等方面的应用日益广泛.其中,深度强化学习因其在处理复杂的动态环境方面的高效性,已被广泛用于ICPS的控制组件中.然而,由于运行环境的开放… …   相似文献
18.
操作系统是软件的基础平台,操作系统内核的安全性往往影响重大.Rust是逐渐兴起的内存安全语言,具有生命周期、所有权、借用检查、RAII等安全机制,使用Rust语言构建内核逐渐成为当前热门的研究方向.但目前使用Rust构建的系统多包含部分unsafe代码段,无法从根本上保证语言层面的安全性,因而针对unsafe代码段的验证对于保证Rust构建的内核正确可靠尤为重要.本文以某使用Rust构建的微内核为对象,提出了GhostFunc的safe和unsafe代码段组合验证方法,将两类代码段采用不同层级的抽象,使用GhostFunc进行组合验证.本文针对任务管理与调度模块,基于λRust 形式化了Arc<T>等unsafe代码段,并给出了形式化GhostFunc的具体实现,完成了此方法的验证实例.本文所有验证工作基于定理证明的方法,在Coq中采用Iris分离逻辑框架完成了正确性的验证.… …   相似文献
何韬  董威  文艳军 《软件学报》2025,36(8):3494-3511
19.
动态对称可搜索加密允许用户安全地搜索和动态更新存储在半可信云服务器中的加密文档, 近年来备受关注. 然而, 现有多数对称可搜索加密方案仅支持单关键词搜索, 无法在实现联合搜索的同时满足前向和后向隐私. 此外, 多数方案不具有鲁棒性, 即无法处理客户端重复添加或删除某个关键词/文件… …   相似文献
张文琪  李雄  尹智明  梁伟  黄可  张小松 《软件学报》2025,36(8):3858-3882
20.
同步数据流语言Lustre是安全关键系统开发中常用的开发语言,其现存的官方代码生成器和SCADE的KCG代码生成器既没有经过形式化验证,对用户也处于黑盒状态.近年来,通过证明源代码和目标代码的等价性间接证明编译器的正确性的翻译确认方法被证明是成功的.基于下推自动机的编译方法和基于… …   相似文献
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