本文選題：網(wǎng)絡(luò)編碼 + 子空間碼��； 參考：《西安電子科技大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：網(wǎng)絡(luò)編碼作為通信理論中一個新興技術(shù),其通過網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點編碼的方法,顯著地改善了傳統(tǒng)路由存儲轉(zhuǎn)發(fā)模式下的網(wǎng)絡(luò)傳輸效率,開創(chuàng)了一個全新的研究領(lǐng)域。特別是隨機網(wǎng)絡(luò)編碼的提出,為網(wǎng)絡(luò)編碼的工程應(yīng)用提供了有力的工具。隨機網(wǎng)絡(luò)編碼允許中間節(jié)點在有限域中獨立隨機地選取編碼系數(shù),當(dāng)所使用的有限域足夠大時,信宿節(jié)點可以以非常大的概率成功譯碼。而實際應(yīng)用中,網(wǎng)絡(luò)是一個非常開放的環(huán)境,其間存在著各種各樣的干擾,鏈路和節(jié)點的故障以及惡意攻擊等威脅。這種復(fù)雜的環(huán)境對網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目煽啃蕴岢隽颂魬?zhàn),因此,研究網(wǎng)絡(luò)編碼中的差錯控制和傳輸中的安全對于網(wǎng)絡(luò)編碼的工程應(yīng)用有非常重要的理論和實踐意義。本文以網(wǎng)絡(luò)編碼理論為主線,首先研究了在非相干網(wǎng)絡(luò)模型下的網(wǎng)絡(luò)糾錯編碼的問題,然后研究了網(wǎng)絡(luò)編碼的一個實際應(yīng)用,分布式存儲系統(tǒng)及再生碼的構(gòu)造問題,最后研究了分布式存儲系統(tǒng)中可能會出現(xiàn)的數(shù)據(jù)完整性和節(jié)點隱私保護的問題。針對這些問題,做了深入的研究并取得一定的成果。本文中的主要貢獻包括如下三個方面。第一部分研究在非相干網(wǎng)絡(luò)模型下的糾錯問題。首先建立了一個基于異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)的實時媒體分發(fā)系統(tǒng)的模型,其中信源節(jié)點向信宿節(jié)點廣播消息,信宿節(jié)點由于其接入網(wǎng)絡(luò)的方式不同,擁有著各不相同的鏈路容量。定義了在這樣的模型中存在錯誤和擦除的網(wǎng)絡(luò)糾錯編碼為廣播網(wǎng)絡(luò)糾錯碼,同時給出了廣播網(wǎng)絡(luò)糾錯碼的糾錯能力及碼率等相關(guān)參數(shù)的定義。隨后使用組合數(shù)學(xué)中的概念和方法,得到了廣播網(wǎng)絡(luò)糾錯碼的速率區(qū)域外界,并且使用疊加編碼方法給出了碼的構(gòu)造,證明了構(gòu)造中使用K-K碼時廣播網(wǎng)絡(luò)糾錯碼的速率可以漸近地達到所提出的外界,因此所提出的外界即為可達速率區(qū)域。最后在前面給出的構(gòu)造方法中使用q類似Steiner結(jié)構(gòu),證明了廣播網(wǎng)絡(luò)糾錯碼的速率在所提出外界的某些點上精確可達。盡管使用K-K碼時要求域的大小充分大,并且使用q類似Steiner結(jié)構(gòu)時外界可達的點比較有限,這一部分中給出的可達速率區(qū)域和碼的構(gòu)造仍有一定的理論和現(xiàn)實意義。第二部分研究網(wǎng)絡(luò)編碼的一個實際應(yīng)用,分布式存儲系統(tǒng)及再生碼。首先通過組合設(shè)計的方法給出了修復(fù)一個故障節(jié)點的最小帶寬再生碼的構(gòu)造,然后使用同樣的構(gòu)造方法構(gòu)造出同時修復(fù)多個故障節(jié)點的最小帶寬再生碼,并且分析了多個節(jié)點故障時再生碼的性能。所提出的組合設(shè)計的方法結(jié)構(gòu)簡單,構(gòu)造的碼具有非常好的結(jié)構(gòu)性。修復(fù)多個故障節(jié)點時,碼具有很好的局部修復(fù)性,即連接較少的存活節(jié)點就可以修復(fù)故障節(jié)點,同時還具有較好的靈活性,即修復(fù)過程可以有多種可用的連接方式進行選擇,這些優(yōu)點使得其在工程中非常實用。第三部分考慮分布式存儲系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的安全問題,因其所處的環(huán)境的開放性,不得不考慮節(jié)點上存儲數(shù)據(jù)的完整性和節(jié)點信息的私密性問題。分析了分布式存儲系統(tǒng)的特點,針對分布式存儲系統(tǒng)中數(shù)據(jù)防篡改和保護節(jié)點信息的隱私,提出了基于屬性的廣義指定驗證者門限簽名方案。該方案基于困難問題假設(shè),結(jié)合了基于屬性的簽名和廣義指定驗證者簽名的優(yōu)點,在標(biāo)準(zhǔn)模型下證明了所提方案的安全性,從而保障了分布式存儲系統(tǒng)在實際應(yīng)用中的完整性、可用性和隱私性。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP333

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本文編號：1736226