文獻調(diào)研報告模板

1、安全關(guān)鍵系統(tǒng)通信協(xié)議調(diào)研報告（2015.4.12）1 調(diào)研題目安全關(guān)鍵系統(tǒng)通信協(xié)議的建模與分析2 任務(wù)說明對本次調(diào)研任務(wù)的具體說明1) 查閱國外的相關(guān)文獻；2) 補充通信協(xié)議中的具體網(wǎng)絡(luò)；3) 閱讀標準EN50159；3 關(guān)鍵字檢索詞：CBTC；安全關(guān)鍵系統(tǒng)；安全通信協(xié)議；EN50159；safety communication protocol檢索策略：無線*通信；總線*通信；以太網(wǎng)*通信；CBTC*communication protocol；safety*protocol；verification/ test/ model / simulation / design / analysis

2、 *(safety) communication protocol; 4 檢索范圍中國知網(wǎng) /百度 /web of science(SCIE) /IEEE HYPERLINK /Xplore/home.jsp /Xplore/home.jspSpringer LINK /ELSEVIER ScienceDirect(SDOL) /在不同關(guān)鍵詞組合下，檢索范圍內(nèi)，近三年的文獻總數(shù)5 主要的檢索文獻對重點文獻的說明1 BS EN50159 Railway applicationsCommunication, signaling and processing systems- Safety- rel

3、ated communication in transmission systemsS.2 安全通信與安全通信標準EN50159J. 鐵路通信信號工程技術(shù)，2014.3 Performance evaluation and verification of communication protocol for railway signaling systems J. Computer Standards & Interfaces, 2005.4 Verification and conformance test generation of communication protocol for r

4、ailway signaling systems J. Computer Standards & Interfaces, 2007.5 Development of verification and conformance testing tools for a railway signaling communication protocol J. Computer Standards & Interfaces, 2009.4 Group communication on highways: An evaluation study of geocast protocols and applic

5、ationsJ.Ad Hoc Networks, 2013.6 Compositional verification of a communication protocol for a remotely operated aircraftC. Science of Computer Programming, 2013.7 Verification of the safety communication protocol in train control system using colored Petri netJ. Reliability Engineering and System Saf

6、ety, 2012.(國內(nèi)-陳黎潔)8 Simulation and verification of RSSP-II safety communication protocolC. 2012 Second International Conference on Business Computing and Global Information, 2012.(國內(nèi)-許孟華)9 Formal verification of safety protocol in train control system J. Technological Sciences, 2011 (國內(nèi)-北交團隊)10 無線傳感

7、器網(wǎng)絡(luò)安全通信協(xié)議研究與設(shè)計D.碩士，大連理工大學，2006.11 安全關(guān)鍵實時通信協(xié)議研究D.博士，蘭州大學，2011.12 基于ZigBee的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議棧設(shè)計與實現(xiàn)D.碩士，電子科技大學，2009.13 基于工業(yè)以太網(wǎng)的列車通信網(wǎng)絡(luò)研究D.碩士，北京交通大學，2011.6 檢索結(jié)果摘要匯總自己要著重解釋的文獻信息，文獻格式可以適當簡化根據(jù)以上檢索范圍與檢索關(guān)鍵詞，其中部分檢索結(jié)果5篇，摘述如下：【篇名】安全通信與安全通信標準EN50159【作者】楊劍【期刊名稱】鐵路通信信號工程技術(shù)【年份】2014年2月，第11卷第1期【摘要】EN50159是歐洲鐵路通信信號領(lǐng)域信息傳輸系統(tǒng)中安

8、全通信標準。對安全通信基本知識進行一般介紹，對最新版本EN50159:2010標準內(nèi)容進行簡單解讀，并結(jié)合自身實踐，對安全通信協(xié)議軟件開發(fā)相關(guān)經(jīng)驗要點進行介紹?！酒緿evelopment of verification and conformance testing tools for a railway signaling communication protocol【作者】Jae-Ho Lee, Jong-Gyu Hwang, Ducko Shin, Kang-Mi Lee, Sung-Un Kim【期刊名稱】Computer Standards & Interfaces【年份】200

9、9【摘要】Verification and conformance testing for protocol specification, the key part of the protocol development process, are complementary technologies employed to increase confidence that a system will function as stated in its specifications. In this paper, we verify the safety and liveness of the

10、protocol specified for the Labeled Transition System (LTS) by using model-checking method and implementing the testing tool, which experimentally demonstrates the presence of deadlock and reachability from the initial state to a random state. Implementing the testing tool can use modal mu-calculus t

11、o assess whether protocol model properties, presented by modal logic, meet protocol specifications. In addition, we propose a conformance testing tool to check correct implementation of sequences that have been derived by the UIO method from the specification of the protocol being verified. This gen

12、erating tool uses the C+ language in the Microsoft Windows NT environment.【篇名】Compositional verification of a communication protocol for a remotely operated aircraft【作者】Alwyn E. Goodloe, Csar A. Muoz【期刊類型】Science of Computer Programming【年份】2013【摘要】This paper presents the formal specification and ver

13、ification of a communication protocol between a ground station and a remotely operated aircraft. The protocol can be seen as the vertical composition of protocol layers, where each layer performs input and output message processing, and the horizontal composition of different processes concurrently

14、inhabiting the same layer, where each process should satisfy a distinct delivery requirement. A compositional technique is used to formally prove that the protocol satisfies these requirements. Although the protocol itself is not novel, the methodology employed in its verification extends existing t

15、echniques by automating the tedious and usually cumbersome part of the proof, thereby making the iterative design process of protocols feasible.【篇名】基于工業(yè)以太網(wǎng)的列車通信網(wǎng)絡(luò)研究【作者】張建斌【學位類型】碩士【授予單位】北京交通大學【導師】譚南林【年份】2011【摘要】:傳統(tǒng)以太網(wǎng)通信的非實時和非確定性限制了其在列車通信網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用。改變以太網(wǎng)通信驅(qū)動和調(diào)度機制可使之成為適合列車通信的實時以太網(wǎng)。本文深入研究了影響以太網(wǎng)實時性和確定性通信的因素后提

16、出了解決方案,并在設(shè)計的實驗平臺上進行了驗證。本文以星型網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)研究了共享式和交換式以太網(wǎng)的實時特性,得出交換式以太網(wǎng)符合列車通信網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)要求。分析了時間觸發(fā)架構(gòu)的通信機制并引入以太網(wǎng)中,分時復用的通信方法保證了以太網(wǎng)的通信的實時性和確定性,在此基礎(chǔ)上提出以太網(wǎng)確定性通信的調(diào)度機制,并分析計算了通信網(wǎng)絡(luò)的宏觀調(diào)度周期。為了建立基于時間觸發(fā)機制的以太網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò),本文在IEEEI588時鐘同步協(xié)議基礎(chǔ)上,提出了一種新的從時鐘時間補償方法即漸近時間補償法,解決了直接補償算法的時間“突變”問題,為驗證算法的合理性和科學性,用MATLAB對時鐘同步過程進行了建模分析。在以太網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)上研究了以太網(wǎng)通信

17、節(jié)點可行性設(shè)計方案。完成了兩類以太網(wǎng)通信節(jié)點硬件設(shè)計,移植了實時操作系統(tǒng)和TCP/IP協(xié)議棧,搭建了交換式以太網(wǎng)通信的實驗平臺,以實驗平臺為基礎(chǔ),實現(xiàn)了IEEEI588時鐘同步協(xié)議棧,建立了時鐘同步網(wǎng)絡(luò)。最后,為考察通信網(wǎng)絡(luò)的實時響應(yīng)能力和時鐘同步精度,本文設(shè)計了通信網(wǎng)絡(luò)的測試方案,對通信網(wǎng)絡(luò)平臺的通信性能進行了定量分析?！酒炕赯igBee的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議棧設(shè)計與實現(xiàn)【作者】李蔚【學位類型】碩士【授予單位】電子科技大學【導師】童玲【年份】2012【摘要】無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用前景非常廣闊,在醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、環(huán)境、軍事、侵入監(jiān)測、軌跡跟蹤、機器故障等不同應(yīng)用領(lǐng)域開始顯現(xiàn)出了巨大的潛力。

18、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的通信協(xié)議棧屬于網(wǎng)絡(luò)底層關(guān)鍵技術(shù)之一,是通信系統(tǒng)中不可分割的重要組成部分,是使得傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能夠進行交互的關(guān)鍵所在。本文基于ZigBee技術(shù)提出了一種可移植性強、提供良好編程接口的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議棧的設(shè)計與實現(xiàn),其目的是為了降低開發(fā)傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的難度,同時也可為研究人員研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)效能、改進通信協(xié)議提供一個堅實基礎(chǔ)。本文設(shè)計的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議棧具有理論和應(yīng)用上的意義。本文著重介紹了協(xié)議棧的MAC層、網(wǎng)絡(luò)層的設(shè)計與實現(xiàn)。設(shè)計實現(xiàn)的MAC層在數(shù)據(jù)服務(wù)上支持直接傳輸與間接傳輸,支持CSMA/CA機制接入信道;在管理上,支持信道的掃描、數(shù)據(jù)請求、關(guān)聯(lián)等功能。網(wǎng)絡(luò)層

19、支持網(wǎng)絡(luò)的建立、加入、離開、網(wǎng)絡(luò)地址分配等網(wǎng)絡(luò)管理功能,支持網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的單播及廣播服務(wù)等數(shù)據(jù)服務(wù)功能。網(wǎng)絡(luò)層的路由管理支持多對一、分級路由、最小路由成本等路由策略。本文在以射頻芯片CC2531為核心硬件平臺上,進行了協(xié)議棧的性能指標測試:MAC層主要進行鏈路的數(shù)據(jù)傳輸吞吐量與丟幀率等性能指標的測試;網(wǎng)絡(luò)層主要進行自組織網(wǎng)絡(luò)能力、路由算法反應(yīng)能力、端對端網(wǎng)絡(luò)時延及傳輸成功率等性能指標的測試。7 調(diào)研結(jié)果分析自己的思考和心得7.1 國外相關(guān)研究1 Development of verification and conformance testing tools for a railway signa

20、ling commun- ication protocolJ. Computer Standards & Interfaces,2009.論文的主要工作就是采用label transition system（LTS）和輸入/輸出有限狀態(tài)機（I/O FSM）來描述了一個通信協(xié)議，并驗證鐵路信號通信協(xié)議的安全性和活性，驗證方法是算子（mu-calculus）和模型檢測(model checking)，這其中的一致性測試、UIO序列、測試生成方法都是依據(jù)I/O FSM 中層模型來實現(xiàn)的。論文中指出協(xié)議驗證包括在實施協(xié)議之前檢查用戶需求與協(xié)議是否匹配，分析協(xié)議規(guī)范是否正確等。4 Group commu

21、nication on highways: An evaluation study of geocast protocols and applicationsJ.Ad Hoc Networks, 2013.該論文針對高速道路交通系統(tǒng)的安全通信需求,提出一種DBA MAC (Dynamic Backbone Assisted MAC)協(xié)議,通過模型分析、仿真學習等方法得到信噪比、通信延時等QoS參數(shù)，并與傳統(tǒng)的geocast協(xié)議相比，仿真結(jié)果證明可以該協(xié)議可以作為高速道路交通系統(tǒng)中的安全通信協(xié)議。5 Compositional verification of a communication pr

22、otocol for a remotely operated aircraftC. Science of Computer Programming, 2013.該論文主要對遙控飛行系統(tǒng)和地面站之間的安全通信協(xié)議進行組合驗證，從而對協(xié)議整體安全性進行驗證。為了對通信協(xié)議進行安全性驗證，首先要對其進行各種規(guī)范和狀態(tài)的定義，這里用到的PVS是一種緊密耦合的規(guī)范語言，也是一種交互式的定理證明器。接著將協(xié)議分為應(yīng)用層、傳輸層、鏈路層和介質(zhì)層,每一層都單獨執(zhí)行輸入和輸出消息的處理，并且每一層的傳輸過程都應(yīng)該滿足不同的信息傳輸要求。這里用PVS表示不同層的行為和狀態(tài),從而驗證其安全性。7.2 EN50159

23、學習該標準中沒有對通信協(xié)議的基本框架有規(guī)定，也未對安全通信協(xié)議的具體內(nèi)涵和要求有規(guī)定。歐洲電工標準化委員會(CENELEC)制定了網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)安全通信標準EN50159，該標準適用于為了通信使用封閉或開放傳輸系統(tǒng)的安全相關(guān)電子系統(tǒng)。為在連接到傳輸系統(tǒng)的安全相關(guān)設(shè)備之間達成安全相關(guān)的通信，該標準給出了所需的基本要求（并不是專門針對安全通信協(xié)議）。早期公布的版本中分為EN50159-1:2001和EN50159-2:2001兩部分。EN50159-1定義了封閉傳輸系統(tǒng)中的安全通信標準,而EN50159-2則定義了開放傳輸系統(tǒng)中的安全通信標準。2010年9月的最新版本的EN50159:2010標準中

24、,將兩部分合成一部分,統(tǒng)稱為傳輸系統(tǒng)的安全通信標準。EN50159:2010中對開放傳輸系統(tǒng)的劃分更為詳細,依據(jù)是否存在未經(jīng)授權(quán)的接入的風險,分為免于此風險的開放傳輸系統(tǒng)及承受此風險的開放傳輸系統(tǒng)。封閉式傳輸系統(tǒng)的特點為:1)存在已知最大數(shù)量的可連接參與者;2)傳輸系統(tǒng)的特點已知,媒介已知或固定;3)只允許經(jīng)過批準的訪問。開放式傳輸系統(tǒng)的特點為:1)依據(jù)既定流程讀取、存儲、處理或重新傳輸用戶數(shù)據(jù)的元素是用戶未知的;用戶的數(shù)量一般是未知的,安全相關(guān)的和非安全相關(guān)的,以及和鐵路應(yīng)用不相關(guān)的設(shè)備都可連接到該傳輸系統(tǒng)中;2)傳輸介質(zhì)的傳輸特性和磁化率所受外部環(huán)境的影響是未知的;3)網(wǎng)絡(luò)控制和管理系統(tǒng)能

25、夠通過該傳輸系統(tǒng)兩端的任何一種或多于一種類型的傳輸介質(zhì),按照用戶未知的程序發(fā)送(動態(tài)重新發(fā)送)消息;4)未知的其他傳輸系統(tǒng)中的用戶能夠以未知的形式發(fā)送未知量的信息。EN50159-1標準提出了系統(tǒng)為了滿足功能完整性，所應(yīng)該采取的保護措施和手段。提出了為滿足安全完整性、安全相關(guān)設(shè)備之間通信和通信鏈路所需的安全性、安全，所應(yīng)該滿足的安全要求。該標準還提出對系統(tǒng)安全代碼的要求。EN50159-2標準中還指出了傳輸系統(tǒng)可能遭受的威脅以及防御措施。標準中建議運用序列號、時間戳、源地址和目的地址標識、超時防護、反饋消息、身份鑒別以及加密技術(shù),來防御遇到的威脅。提出了對傳輸系統(tǒng)的消息防護要求（包括通用要求、

26、特定防護等）。在附錄部分，該標準給出了使用安全代碼和加密技術(shù)的注意事項和應(yīng)用建議?？偟脕碚f，EN50159標準化鐵路信號安全相關(guān)通信功能與技術(shù)規(guī)范,對安全相關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計具有指導意義。EN50159標準制定了系統(tǒng)傳輸過程中的威脅與防御手段,提出在安全相關(guān)設(shè)備之間進行信息交換、消息傳遞的過程中,需要進行安全編碼、安全傳輸以及安全校驗等安全相關(guān)通信過程。安全通信在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上,就是將安全編碼與解碼的安全層插入到傳輸層與應(yīng)用層之間。安全設(shè)備之間傳遞的用戶報文由應(yīng)用層傳遞給安全層進行安全編碼,將生成的安全報文通過傳輸層傳輸;接收端接收到報文,也要通過安全層解碼、校驗后過濾后才被采用。而在EN50159:2

27、010中闡述的安全通信參考架構(gòu)即為在應(yīng)用層與傳輸系統(tǒng)間建立安全層。標準中將傳輸系統(tǒng)帶來的安全隱患總結(jié)為潛在的報文錯誤,安全層的建立應(yīng)能有效防御報文錯誤,為安全相關(guān)數(shù)據(jù)的傳輸提供保障。具體到安全層采取的安全措施則取決于傳輸系統(tǒng)的類型。用戶數(shù)據(jù)首先經(jīng)安全層處理,生成安全層數(shù)據(jù)報文后再經(jīng)由傳輸系統(tǒng)發(fā)送。從傳輸系統(tǒng)接收到的信息也先經(jīng)過安全層過濾再被采用。從邏輯角度講,安全層對應(yīng)用層、傳輸系統(tǒng)是透明的,無論傳輸系統(tǒng)釆用何種結(jié)構(gòu)及協(xié)議棧,安全相關(guān)數(shù)據(jù)都能在安全層的保護下抵達目的地。7.3 通信協(xié)議中的網(wǎng)絡(luò)（1）現(xiàn)場總線（field bus）現(xiàn)場總線是指現(xiàn)場儀表和數(shù)字控制系統(tǒng)輸入輸出之間的全數(shù)字化、雙向、多

28、站的通訊系統(tǒng)?，F(xiàn)場總線是將自動化最底層的現(xiàn)場控制器和現(xiàn)場智能儀表設(shè)備互連的實時控制通訊網(wǎng)絡(luò)，遵循ISO的OSI開放系統(tǒng)互連參考模型的全部或部分通訊協(xié)議。目前已經(jīng)開發(fā)出有40多種現(xiàn)場總線，它們分別應(yīng)用在不同的行業(yè)領(lǐng)域。較流行的有5種，分別是FF、Profitbus、HART、CAN和LonWorks。盡管目前有多種可用的現(xiàn)場總線，但其并沒有被廣泛的應(yīng)用于安全關(guān)鍵系統(tǒng)中，因其開發(fā)過程中并沒有融入安全的設(shè)計理念，而是在實現(xiàn)完成后，再去推到其設(shè)計的安全性。作為一種涌現(xiàn)特征，安全性不可能在系統(tǒng)部署之后被添加進去，它必須貫穿于系統(tǒng)的整個開發(fā)過程中。因此若要將現(xiàn)場總線應(yīng)用于安全關(guān)鍵系統(tǒng)，應(yīng)將安全管理概念貫穿

29、于協(xié)議設(shè)計開發(fā)和驗證過程中，從過程中保證與安全標準的兼容性以提高系統(tǒng)的安全置信度。工業(yè)用現(xiàn)場總線的拓撲方式主要有總線型、星型、環(huán)型、樹型等，不同的組網(wǎng)方式有各自不同的優(yōu)缺點。其中星型拓撲結(jié)構(gòu)中所有的通信節(jié)點都連接在一個中心設(shè)備上,刪除或移動某個節(jié)點都比較方便,某個節(jié)點發(fā)生故障,不會影響到整個網(wǎng)絡(luò),中心節(jié)點是整個網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵,要求具有很高的可靠性和安全性。（2）工業(yè)以太網(wǎng)現(xiàn)場總線技術(shù)誕生后，實時通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被廣泛的用于工業(yè)控制領(lǐng)域，如上面內(nèi)容所示，有40多種不同的現(xiàn)場總線應(yīng)用在不同的行業(yè)領(lǐng)域。與此同時，工業(yè)以太網(wǎng)成為現(xiàn)場總線研究和應(yīng)用的新熱點，并涌現(xiàn)了大量的工業(yè)以太網(wǎng)實時通信協(xié)議應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域

30、。雖然相比于現(xiàn)場總線技術(shù),以太網(wǎng)具有普遍性,低成本,高帶寬等特性。但是同時傳統(tǒng)以太網(wǎng)是一種非確定性、非實時性的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，會造成數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟淮_定性，無法滿足安全關(guān)鍵系統(tǒng)信息傳輸對于網(wǎng)絡(luò)的高實時性和確定性的要求。同時最初以太網(wǎng)的設(shè)計也沒有考慮到安全關(guān)鍵系統(tǒng)工業(yè)現(xiàn)場的特殊應(yīng)用環(huán)境，也無法保證通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性和穩(wěn)定性。為了滿足實時性和穩(wěn)定性要求，同時降低成本，部分實時通信協(xié)議對OSI參考模型進行了優(yōu)化，只剩下物理層，數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層。在物理層和應(yīng)用層的制定上實時通信協(xié)議都比較靈活，而對數(shù)據(jù)鏈路層的制定相對嚴格，因為介質(zhì)訪問控制層(MAC層)的特征直接與通信協(xié)議的實時能力相關(guān)。目前在實時通信協(xié)議中使用

31、的MAC層協(xié)議有基于載波監(jiān)聽多路訪問(Carrier SenseMultiple Aeees,簡稱CSMA)方式,令牌壞/令牌總線,minislotting,和時分復用訪問(Time Division Multiple Access，簡稱為TDMA)方式，基于每一種訪問控制方式都產(chǎn)生了大量實際應(yīng)用的實時協(xié)議。（3）無線傳感器網(wǎng)絡(luò)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由具有通信協(xié)議轉(zhuǎn)換功能的網(wǎng)關(guān)節(jié)點和大量運行著同一系統(tǒng)平臺的傳感器節(jié)點組成。傳感器節(jié)點具有受限的能量、存儲及處理能力弱、較短的通信距離等特點 ,并集成了簡單的數(shù)據(jù)采集與處理、無線通信、路由轉(zhuǎn)發(fā)等多種功能。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用前景非常廣闊，并已廣泛應(yīng)用于諸多

32、領(lǐng)域。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的通信協(xié)議棧屬于網(wǎng)絡(luò)底層關(guān)鍵技術(shù)之一,是使得傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能夠進行交互的關(guān)鍵所在。它直接影響到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的能量消耗、時延與系統(tǒng)的運行效率。傳感器與應(yīng)用程序之間,傳感器節(jié)點之間的通信都需要通信協(xié)議支持。傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議體系結(jié)構(gòu)是按功能劃分為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層。有別于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議要保證傳感器節(jié)點既要能自組織形成網(wǎng)絡(luò),又要在運行當中能夠進行自我控制和管理,使其工作在一個高效的狀態(tài)。目前業(yè)界并沒有制定針對無線傳感網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議標準規(guī)范。IEEE802.15.4標準由于其低功耗,低成本,短距離通信等特點與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)特性非常類似,從而

33、被業(yè)界視為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)事實上的標準。而在IEEE802.15.4標準基礎(chǔ)上發(fā)展而來ZigBee技術(shù)也被廣泛應(yīng)用在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用當中。IEEE802.15.4標準主要致力于低速無線個人局域網(wǎng),制定了物理層及媒體訪問控制層(MAC)規(guī)范。ZigBee聯(lián)盟在其基礎(chǔ)上,制定了網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用支持子層規(guī)范。8 調(diào)研結(jié)論：（1）標準EN50159只關(guān)注了在安全相關(guān)系統(tǒng)中借助于非安全設(shè)計的通信系統(tǒng)的安全信息傳輸過程中所設(shè)計的安全問題。它歸納了與通信相關(guān)的安全需求，列舉了在通信系統(tǒng)中常見的可能存在的安全危害，推薦了一系列的防御方法。標準并未對安全通信協(xié)議有明確的規(guī)定。（2）國外專門針對安全關(guān)鍵系統(tǒng)的安全通信

34、協(xié)議前期的設(shè)計、分析、建模等不是太多（較相關(guān)英文文獻多為國內(nèi)研究學者發(fā)表），而針對協(xié)議驗證的研究相對多一些。較常研究的通信協(xié)議應(yīng)用背景一般有鐵路交通系統(tǒng)、航空系統(tǒng)、核工業(yè)系統(tǒng)等。在協(xié)議驗證這塊，采用形式化驗證（采用某種規(guī)范來描述協(xié)議）和仿真結(jié)合的方式比較多。（3）通信協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)具有代表性的有現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等。附錄資料:不需要的可以自行刪除c語言典型問題處理方法小結(jié)循環(huán)問題（1）、數(shù)論問題1、求素數(shù) for(i=2;i1，如果它僅有平凡約數(shù)1和a，則我們稱a為素數(shù)(或質(zhì)數(shù))。整數(shù) 1 被稱為基數(shù)，它既不是質(zhì)數(shù)也不是合數(shù)。整數(shù) 0 和所有負整數(shù)既不是素數(shù)，也不是合數(shù)。 2、求

35、最大公約數(shù)和最小公倍數(shù)a、 if(ab) t=a; a=b; b=t; for(i=a;i=1;i-) if(a%i=0&b%i=0) break; printf(largest common divisor:%dn,i); printf(least common multiple:%dn,(a*b)/is);b、輾轉(zhuǎn)相除法求解 a1=a; b1=b; while(a%b!=0) t=a%b; a=b; b=t; printf(largest common divisor:%dnleast common multiple:%d,b,a1*b1/b);3、求完數(shù) 一個數(shù)如果恰好等于它的因子之和，

36、這個數(shù)就稱為“完數(shù)”。 例如：6的因子為1、2、3，而6123，因此6是“完數(shù)”。for(a=1;a=1000;a+) s=0; for(i=1;i=a) break; if(s=a) printf(%dt,a);注意S=0所放的位置 4、分解質(zhì)因數(shù) 將一個整數(shù)寫成幾個質(zhì)因數(shù)的連乘積，如： 輸入36，則程序輸出36=2*2*3*3 。解一、看似簡單，但要自己完整地寫出來還真不容易！竟然還動用了goto語句，正好可以熟悉一下goto語句的用法！main() int a,z,i; clrscr(); scanf(%d,&a);判斷下一個數(shù)開始有要重新從2開始了。所以用loop語句回到for語句，這

37、是for語句仍從2初始化。從2開始的原則不變，變的是a的值。 loop: for(z=2;z=a;z+)判斷是否為質(zhì)數(shù)for(i=2;i=z;i+) if(z%i=0) break;判斷是否為a的質(zhì)因數(shù) if(z=i) if(a%z=0) k+; if(k=1) printf(%d=%d,a1,z);用計數(shù)器來解決每行輸入不同的問題。 else printf(*%d,z); a/=z; goto loop; 解二：main() int n, k=2, isfirst=1; printf(Input n=); scanf(%d,&n); while(k=n) if(n%k=0) if(isfir

38、st) printf(%d=%d, n, k); isfirst=0; else printf(*%d,k); n/=k; else k+; printf(n);5、從鍵盤輸入兩個整數(shù)，輸出這兩個整數(shù)的商的小數(shù)點后所有1000位整數(shù) for(i=1;i=2;i-) if(fm%i=0&fz%i=0) fz/=i; fm/=i; z=fz/fm; fzx=fz%fm; if(fzx=0) printf(%d%d/%d-%d%d/%d=%dn,z1,fz1,fm1,z2,fz2,fm2,z); else if(z=0) printf(%d%d/%d-%d%d/%d=%d/%dn,z1,fz1,fm

39、1,z2,fz2,fm2,fzx,fm); else printf(%d%d/%d-%d%d/%d=%d%d/%dn,z1,fz1,fm1,z2,fz2,fm2,z,fzx,fm);（2）近似問題1、書P122習題4-6注意千萬不要忘記添加#include “math.h”#include math.hmain() float x,j=1,k,s,so; int n; scanf(%f,&x); s=x; so=x+1; for(n=1;fabs(s-so)1e-6;n+) for(k=1;k1e-6) x=(x1+x2)/2; f=x*x*x+4*x*x-10;可以用/*if(f*f10)

40、x2=x; else x1=x; printf(%fn,x);（3）枚舉法（4）數(shù)列問題二、數(shù)組問題（1）排序問題1、從小到大排序main() int a10,i,j,t; for(i=0;i10;i+) scanf(%d,&ai); for(i=1;i10;i+) for(j=0;jaj+1) t=aj+1;aj+1=aj;aj=t; for(i=0;i10;i+) printf(%d ,ai); printf(n);注意排序問題：1、須迅速，熟練，無差錯經(jīng)常插入在程序中間2、現(xiàn)使用最大數(shù)下沉冒泡法還可以使用最小數(shù)上浮冒泡法3、j控制前面一個數(shù)和后面一個數(shù)一一比較。由于是最大數(shù)下沉，i+1后

41、j仍要從0開始。4、i控制這樣的操作一共要做多少次5、注意i j的控制次數(shù)2、從大到小排序main()現(xiàn)使用最大數(shù)上浮冒泡法還可使用最小數(shù)下沉冒泡法 int a10,i,j,t; for(i=0;i10;i+) scanf(%d,&ai); for(i=1;i=i;j-) if(ajaj-1) t=aj-1; aj-1=aj; aj=t; for(i=0;i10;i+) printf(%d ,ai);（2）二維數(shù)組三、字符或字符串輸入輸出問題（1）字符打印1、打印*此類題的溯源為書P122 4.11（1），其他題都是它的拓展 for (i=1;i=n;i+) 一共要輸出的行數(shù) for(j=1;

42、j=i;j+) 每行要打印的*數(shù) printf(*); printf(n); a、*解題要點：此類題關(guān)鍵在于找到每行要打印的個數(shù)和行數(shù)的關(guān)系。此題j=i j=n-i+1b、* for(i=1;i=n;i+) 一共要輸出的行數(shù) for(j=1;j=n-i;j+) 控制空格數(shù) printf( ); for(k=1;k=i;k+) 每行要打印的*數(shù) printf(*); printf(n); c、 * * *解題要點：在出現(xiàn)空格的時候，在找到每行要打印的*個數(shù)和行數(shù)的關(guān)系后，還應(yīng)找到空格和行數(shù)的關(guān)系，分不同的參數(shù)進行循環(huán)。此題k=i j=n-i j=i-1k=n-i+1d、* * for(i=1;i

43、=n;i+) for(j=1;j=n-i;j+) printf( ); for(k=1;k=2*i-1;k+) printf(*); printf(n); * *e、 * * * for(i=1;i=n-1;i+) for(j=1;j=i;j+) printf( ); for(k=1;k=2*(n-1-i)+1;k+) printf(*); printf(n); for(i=1;i=n;i+) for(j=1;j=n-i;j+) printf( ); for(k=1;k=2*i-1;k+) printf(*); printf(n); * * * * * *2、打印9*9乘法表解題要點：注意尋找

44、行與列的規(guī)律。i*ji代表列j代表行for(i=1;i=9;i+) for(j=1;j=9;j+) printf(%-3d ,i*j); 注意輸出格式的控制 printf(n); 3、九九乘法表1 2 3 4 5 6 7 8 92 4 6 8 10 12 14 16 183 6 9 12 15 18 21 24 27 9 18 27 36 45 54 63 72 814、楊暉三角形11 11 2 11 3 3 11 4 6 4 11 5 10 10 5 11 6 15 20 15 6 1（2）字符串打印問題for(i=1;i=7;i+) ai1=1; aii=1; for(i=3;i=7;i+

45、) for(j=2;j=i-1;j+) aij=ai-1j-1+ai-1j; gets(a); puts(a); for(i=1;i0;j-) aj=aj-1; a0=t; for(k=0;k=a&ai=z) ai-=32; puts (a);3、逆序輸出gets (a); c=strlen(a); for(i=0;i=0;i-) 藍色部分可以簡寫為綠色部分coutai-1;4、如輸入：ab1 3,;z 輸出：ab1注意點：1、= =2、while語句的使用處體會3、全面考慮問題 3,;zgets(a); while(a0= ) for(i=0;ai!=0;i+) ai=ai+1; for(i

46、=0;ai!=0;i+)if(ai= &ai+1!= ) printf(n); else if(ai= &ai+1= ) for(k=i;ak!=0;k+) ak+1=ak+2; i-; elseprintf(%c,ai);5、輸入3個字符串，按從小到大排序輸出這3個字符串。 使用一個兩維數(shù)組貯存多個字符串char a8181;注意：如何使用一個兩維數(shù)組貯存多個字符串 int i,j; for(i=0;i3;i+) gets(ai); for(i=0;i3;i+) puts(ai);注意：1、scanf(%d%s,&n,str) 其中%s為字符串格式2、逐個給字符串賦值的方法見書140頁。 不

47、可for（i=0；ai!=0;i+）3、stri=stri-A+10;4、pow函數(shù)5、任何進制轉(zhuǎn)為十進制的方法6、輸入一個整數(shù)n和一個字符串str，計算并輸出n進制數(shù)str的值。 如輸入：7 16則輸出：13(16)7=(13)10如輸入：16 3A則輸出：58(3A)16=(58)10#include stdio.h#include math.hmain() char str81; int n,i,s=0,t; clrscr(); scanf(%d%s,&n,str); for(i=0;stri!=0;i+) if(stri=A) stri=stri-A+10; else stri=str

48、i-0; t=strlen(str); for(i=0;stri!=0;i+) s+=strt-i-1*pow(n,i); printf(%d,s);編寫程序，將一個十進制正整數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進制數(shù)。 注意類比#include main()char a20;int x,i=0,j;clrscr();scanf(%d,&x);while(x) if(x%16=10&x%16=0;j-)printf(%c,aj);printf(n);7、輸入一個字符串，將其中的縮寫形式展開，并輸出展開后的該字符串。所謂展開縮寫形式就是將其中由大小寫字母或數(shù)字構(gòu)成的形如a-f、U-Z、3-8 的形式展開成為 abcde

49、f 、UVWXYZ 、345678，若出現(xiàn)f-a、A-7、9-5等形式則不予理睬。例如： 輸入：qwe246e-hA-d$-%4-7A-Dz-xp-R4-0輸出：qwr246efghA-d$-%4567ABCDz-xp-R4-0main() char a81; int i,c,s,k,t; gets(a); for(i=0;ai!=0;i+) if(ai=-) if(ai-1=A&ai+1=a&ai+1=0&ai+1i;k-)ak+c-2=ak;as-1+c-2+1=0; for(;i=t;i+) ai=ai-1+1; puts(a);補充：循環(huán)：求：a+aa+aaa+.的值#includev

50、oid main()int a,n,i=1,sn=0,tn=0;coutinput a and nan;while(i=n)tn=tn+a;sn+=tn;a*=10;i+;coutthe answer is snendl;兩個乒乓球隊進行比賽，各出3人。甲隊為A,B,C;已對是X,Y,Z；已經(jīng)抽簽決定比賽名單。有人向隊員大廳比賽的名單。A說他不和X比，C說他不和X,Z比。請編程序找出3對賽手的名單。#includevoid main()char i,j,k;for(i=X;i=Z;i+)for(j=X;j=Z;j+)if(i!=j)for (k=X;k=Z;k+)if(i!=k&j!=k)if

51、(i!=X&k!=X&k!=Z)coutA-i B-j C-kendl;枚舉口袋中有紅，黃，藍，白，黑5種顏色的球若干。每次從口袋中任意取出3歌，問得到3種不同顏色球的可能取法，輸出每種排列的情況。#include#include /在C語言中不用加這句void main()enum colorred ,yellow ,blue,white, black;color pri;int i,j,k,n=0,loop;for(i=red;i=black;i+)for(j=red;j=black;j+)if(i!=j)for (k=red;k=black;k+)if(k!=i)&(k!=j)n+;coutsetw(3)n; /setw是輸出格式的限定for(loop=1;loop=3;loop+)