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软件学报 2021年第5期32卷 1229-1230页

作者：张贺王忠杰陈连平彭鑫南京大学软件学院江苏南京210093 计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 江苏南京210023 哈尔滨工业大学计算学部黑龙江哈尔滨150001 Lianping Chen Ltd. Dublin D06XD73Ireland 复旦大学计算机科学与技术学院上海200438

随着软件互联网化和服务化的高度发展,持续性(continuity)成为现代软件系统的基本特性之一,覆盖从商业策划、软件开发、运维、演化的所有环节,使得软件系统在持续稳定提供功能和服务的同时,软件系统的边界和内部结构始终处于不断变化、... 详细信息

随着软件互联网化和服务化的高度发展,持续性(continuity)成为现代软件系统的基本特性之一,覆盖从商业策划、软件开发、运维、演化的所有环节,使得软件系统在持续稳定提供功能和服务的同时,软件系统的边界和内部结构始终处于不断变化、持续更新和适应之中,持续软件工程(continuous software engineering)由此被提出并迅速得到广泛的实践应用.微服务(microservice)架构作为一种全新的去中心化分布式架构,在软件架构层面成为适应持续软件工程发展的必然趋势,而领域驱动设计(domain-driven design,简称DDD)伴随着微服务架构的兴起也重新获得了业界的广泛关注,二者共同关注服务自顶向下的合理设计和分解.微服务架构与领域驱动设计共同支持实现现代软件系统的持续性特征.为了反映中国学者和实践者在求解以微服务架构为代表的持续软件工程所面临的架构难题和挑战过程中取得的理论、技术或实验方面的创新性、突破性的高水平研究成果,特设立此专题.

关键词：微服务架构领域驱动设计软件工程软件系统软件架构分布式架构互联网化去中心化

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面向新兴系统的形式化建模与验证方法专题前言

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软件学报 2020年第8期31卷 2283-2284页

作者：陈振邦冯新宇刘志明国防科技大学计算机学院湖南长沙410073 南京大学计算机科学与技术系江苏南京210023 南京大学计算机软件新技术国家重点实验室江苏南京210023 西南大学计算机与信息科学学院重庆400715 西南大学软件研究与创新中心重庆400715

形式化方法是计算机科学的重要理论基础.它以严格的数学化和机械化方法为基础来规约、构建和验证计算系统,是改善和确保计算系统质量的重要方法.近年来,随着相关技术的发展,形式化方法已经在越来越多的新兴系统中得到应用并取得显著效果... 详细信息

ISBN: (纸本)9781728188232

形式化方法是计算机科学的重要理论基础.它以严格的数学化和机械化方法为基础来规约、构建和验证计算系统,是改善和确保计算系统质量的重要方法.近年来,随着相关技术的发展,形式化方法已经在越来越多的新兴系统中得到应用并取得显著效果.为了记录中国学者在新兴系统的形式化建模与验证理论、方法、工具和应用等方面的最新研究成果,特设立此专题.

关键词：形式化方法计算机科学最新研究成果数学化验证计算规约新兴专题

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基于大数据的开源项目缺陷报告智能预检技术

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大数据 2021年第1期7卷 48-63页

作者：席圣渠徐锋陈鑫李宣东南京大学计算机科学与技术系江苏南京210023 计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 江苏南京210023

缺陷报告预检目标在于确定优先级和修复措施,是保障软件可信的关键环节。然而,在日益普及的开源项目中,由于缺陷数量众多、缺乏组织管理等特性,人工预检难以及时完成,迫切需要基于大数据的自动化、智能化预检技术。结合工业界、学术界... 详细信息

缺陷报告预检目标在于确定优先级和修复措施,是保障软件可信的关键环节。然而,在日益普及的开源项目中,由于缺陷数量众多、缺乏组织管理等特性,人工预检难以及时完成,迫切需要基于大数据的自动化、智能化预检技术。结合工业界、学术界对缺陷报告预检的认知,提出了一种智能化缺陷报告预检技术框架,全面系统地归纳了缺陷报告预检中存在的3个关键任务:缺陷优先级分类、缺陷分派、缺陷再分派,并结合开源项目的特点提出了相关技术。实验结果初步验证了上述技术的合理性和有效性。

关键词：缺陷报告预检缺陷优先级缺陷分派缺陷再分派

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采用自适应缩放系数优化的块匹配运动估计

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软件学报 2020年第11期31卷 3603-3620页

作者：宋传鸣闫小红葛明博王相海尹宝才辽宁师范大学计算机与信息技术学院辽宁大连116029 大连理工大学计算机科学与技术学院辽宁大连116024 计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 江苏南京210023

尽管基于平移模型的快速块匹配运动估计算法在一定程度上解决了高计算量的问题,但却是以牺牲运动补偿质量为代价的,而高阶运动模型尚存在计算量高、收敛不稳定的不足.通过实验统计发现,视频中约有56.21%的块包含缩放运动,进而得出缩放... 详细信息

尽管基于平移模型的快速块匹配运动估计算法在一定程度上解决了高计算量的问题,但却是以牺牲运动补偿质量为代价的,而高阶运动模型尚存在计算量高、收敛不稳定的不足.通过实验统计发现,视频中约有56.21%的块包含缩放运动,进而得出缩放运动是除平移运动外最主要的视频运动形式的结论.进而借助双线性插值,在传统的块平移模型中引进一个缩放系数,将运动补偿误差表示为该缩放系数的一元二次函数,利用韦达定理推导出1D缩放运动下最佳缩放系数的计算方法,并将其进一步推广到2D等比例缩放运动的情况下.在此基础上,提出了一种采用自适应缩放系数优化的快速块匹配运动估计算法.该算法以菱形搜索计算平移矢量,再用自适应缩放系数确定待预测块的最佳匹配块.在33个标准测试视频上的实验结果表明,与基于平移模型的块匹配全搜索和快速菱形搜索相比,该算法的平均运动补偿峰值信噪比(peak signal-to-noise ratio,简称PSNR)分别提高了0.11dB和0.64dB,计算量比全搜索下降了96.02%,略高于菱形搜索;与基于缩放模型的运动估计相比,该算法的平均峰值信噪比较之3D全搜索下降了0.62dB,但是比快速3D菱形搜索提高了0.008dB,而计算量仅分别为两者的0.11%和3.86%,并且无需向解码端传输缩放矢量,能够实现编、解码端的自同步,不会增加边信息的码流开销.此外,该自适应缩放系数计算方法还可与菱形搜索以外的其他快速块匹配运动估计相结合,提高其运动补偿质量.

关键词：视频编码运动估计块匹配缩放模型自适应缩放系数

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基于半可信服务器的位置隐私保护策略

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计算机工程与设计 2020年第9期41卷 2428-2434页

作者：陈林沈航白光伟牛晓磊南京工业大学计算机科学与技术学院江苏南京211816 南京大学计算机软件新技术国家重点实验室江苏南京210093

为解决用户在使用第三方服务器发送请求时,信息被服务器利用,引发隐私泄露的问题,提出基于半可信服务器的隐私保护方法,避免用户信息直接泄露和被推测出来。分析设计随机函数扰动算法,用户在发送请求前,随机选择混淆函数对真实位置进行... 详细信息

为解决用户在使用第三方服务器发送请求时,信息被服务器利用,引发隐私泄露的问题,提出基于半可信服务器的隐私保护方法,避免用户信息直接泄露和被推测出来。分析设计随机函数扰动算法,用户在发送请求前,随机选择混淆函数对真实位置进行扰动,使半可信服务器无法通过传统统计方法推断出用户真实位置。针对LBS中连续查询,在半可信服务器上融入基于时间混淆的k匿名机制。理论分析和实验结果验证了该方法的有效性。

关键词：隐私保护半可信服务器随机函数扰动时间混淆 k匿名

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基于深度学习的网页篡改远程检测研究

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南京理工大学学报 2020年第1期44卷 49-54页

作者：印杰蒋宇翔牛博威严梓宸郭延文江苏警官学院计算机信息与网络安全系江苏南京210031 江苏省公安厅网络安全保卫总队江苏南京210024 南京大学计算机科学与技术系江苏南京210023 南京大学计算机软件新技术国家重点实验室江苏南京210023

为了更为精确和全面地对网页篡改攻击进行远程检测,基于语料库建设和深度学习方法改进了检测过程。大规模获取了可能被篡改攻击的网页,并基于语料库建设方法,人工建立了网页篡改数据库。基于深度神经网络,提出了融合文本特征、结构特征... 详细信息

为了更为精确和全面地对网页篡改攻击进行远程检测,基于语料库建设和深度学习方法改进了检测过程。大规模获取了可能被篡改攻击的网页,并基于语料库建设方法,人工建立了网页篡改数据库。基于深度神经网络,提出了融合文本特征、结构特征和网络特征的自动检测算法。该文提出的方法可以判断网页是否被篡改和被篡改的类型。经过实验,该文提出的方法在测试数据集上的精确率、召回率和F值分别为为95.6%、96.7%和96.1%,显著超过基准方法。

关键词：网页篡改暗链检测深度学习神经网络网络表示学习

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使用共享变量分析和约束求解检测安卓应用数据竞争

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软件学报 2019年第11期30卷 3281-3296页

作者：孙全许蕾夏昕濛张卫丰计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 江苏南京210023 南京大学计算机科学与技术系江苏南京210023 南京邮电大学计算机学院江苏南京210023

安卓系统在移动端操作系统始终占据主导地位,在增强用户体验和提高程序性能的同时,其特有的事件驱动模型和多线程模型也造成了并发缺陷.并发程序中,线程调度的不确定性和难以再现性是并发缺陷检测困难的原因.现有技术主要在动态生成执... 详细信息

安卓系统在移动端操作系统始终占据主导地位,在增强用户体验和提高程序性能的同时,其特有的事件驱动模型和多线程模型也造成了并发缺陷.并发程序中,线程调度的不确定性和难以再现性是并发缺陷检测困难的原因.现有技术主要在动态生成执行路径的基础上进行发生序(happens-before)分析,进而检测安卓应用的并发缺陷,但仍然存在低覆盖率、误报、漏报等问题.结合共享变量分析和约束求解方法实现了安卓应用数据竞争的检测,并实现了检测工具RaceDetector.该工具首先根据安卓系统的特性和数据竞争的定义,通过静态分析抽取相关信息,并进一步使用安卓共享变量分析来提高准确性和性能,继而进行可疑数据竞争分析,得出可疑的数据竞争集合;接着根据每一个可疑的数据竞争候选者,通过约束求解的方法在所有事件调度和线程调度解空间下识别发生序关系,并最终检测出真正的数据竞争.实验部分是从Google Play等来源收集了15个流行的应用APK文件作为数据集,RaceDetector平均报告了340个数据竞争,误报率为13%(44/340).与现有工具EventRacer(默认产生300随机事件触发应用执行,平均检测2个有害数据竞争)相比,RaceDetector能够解析全部源码,覆盖了所有线程调度和事件调度,平均检测出15个有害数据竞争.

关键词：安卓应用数据竞争事件驱动模型多线程模型约束求解

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信息物理系统软件设计自动化专题前言

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软件学报 2020年第6期31卷 1585-1586页

作者：卜磊陈铭松朱祺刘超计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 江苏南京210093 南京大学计算机科学与技术系江苏南京210093 软硬件协同设计技术与应用教育部工程研究中心(华东师范大学) 上海200241 华东师范大学软件工程学院上海200241 Department of Electrical and Computer Engineering Northwestern UniversityEvanstonUSA 北京航空航天大学计算机学院北京100191

为了更精确地认识与改造世界,新一代的嵌入式系统必须将计算世界与物理世界作为紧密交互的整体进行认知,实现集计算、通信与控制于一体的深度融合的理论体系与技术框架,即信息物理系统(cyber-physical systems,简称CPS).与传统嵌入式系... 详细信息

为了更精确地认识与改造世界,新一代的嵌入式系统必须将计算世界与物理世界作为紧密交互的整体进行认知,实现集计算、通信与控制于一体的深度融合的理论体系与技术框架,即信息物理系统(cyber-physical systems,简称CPS).与传统嵌入式系统不同,CPS充分考虑了计算部件与物理环境的深度融合,通过将设备智能化连接,实现物理环境系统与计算系统之间精确感知与高效协同.基于CPS理念设计出来的计算设备可以根据具体任务需求自适应地调整与配置计算逻辑,精确智能地获取外部物理环境信息并做出针对性的实时反应,完成安全可靠的控制服务,从而实现物理世界与信息世界的有机统一.

关键词：物理环境深度融合设计自动化设备智能化嵌入式系统计算设备信息物理系统技术框架

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限界上下文视角下的微服务粒度评估

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软件学报 2019年第10期30卷 3227-3241页

作者：钟陈星李杉杉张贺章程南京大学软件学院江苏南京210023 计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 江苏南京210023 安徽大学计算机科学与技术学院安徽合肥230601

近年来,DevOps 日渐火热,作为支撑技术的微服务架构由于其敏捷性、灵活性和可扩展性已成为软件行业关注的热点.然而,微服务粒度的界定是微服务领域的一项难题,至今仍缺乏行之有效的评估微服务粒度的标准.针对这一问题,结合几种微服务划... 详细信息

近年来,DevOps 日渐火热,作为支撑技术的微服务架构由于其敏捷性、灵活性和可扩展性已成为软件行业关注的热点.然而,微服务粒度的界定是微服务领域的一项难题,至今仍缺乏行之有效的评估微服务粒度的标准.针对这一问题,结合几种微服务划分原则提出了 4 项评估指标,用于量化地衡量微服务划分的合理性,并基于此提出了一种基于限界上下文的微服务粒度评估模型.同时,实现了工具原型可自动化地计算评估结果.案例研究部分将模型的评估结果与架构设计人员的心理预期进行比较,结果表明,所提出的评估模型可以较好地评估微服务粒度.

关键词： DevOps 微服务架构粒度划分限界上下文评估指标

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基于应用视角的缓冲区溢出检测技术与工具

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软件学报 2019年第6期30卷 1721-1741页

作者：司徒凌云王林章李宣东刘杨南京大学计算机科学与技术系江苏南京210023 计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 江苏南京210023 School of Computer Science and Engineering Nanyang Technological University Singapore 210023 Singapore

缓冲区溢出漏洞是危害最为广泛和严重的安全漏洞之一,彻底消除缓冲区溢出漏洞相当困难.学术界、工业界提出了众多缓冲区溢出漏洞检测技术与工具.面对众多的工具,使用者如何结合自身需求有效地选择工具,进而应用到漏洞的检测与修复、预... 详细信息

缓冲区溢出漏洞是危害最为广泛和严重的安全漏洞之一,彻底消除缓冲区溢出漏洞相当困难.学术界、工业界提出了众多缓冲区溢出漏洞检测技术与工具.面对众多的工具,使用者如何结合自身需求有效地选择工具,进而应用到漏洞的检测与修复、预防与保护、度量与评估等方面,是具体而实际的问题.解决这一问题,需要在各异的用户需求与多样的缓冲区溢出检测技术与工具之间建立一张条理清晰、便于用户理解和使用的映射图谱.站在使用者的立场,在概述缓冲区溢出漏洞类型与特征的基础上,从软件生命周期阶段的检测与修复、缓冲区溢出攻击阶段的预防与保护、基于认识与理解途径的度量与评估这 3 个应用视角,对缓冲区溢出漏洞检测技术与工具进行梳理,一定程度上在用户需求、检测技术与工具之间建立了一张映射图谱.

关键词：软件安全缓冲区溢出漏洞检测攻击防护度量评估

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