Tiểu luận: Đảm bảo tính riêng tư và truy vấn hiệu quả trên mạng cảm ứng không dây hai tầng

BÀI THU HOẠCH PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC Tên đề tài ĐẢM BẢO TÍNH RIÊNG TƯ VÀ TRUY VẤN HIỆU QUẢ TRÊN MẠNG CẢM ỨNG KHÔNG DÂY HAI TẦNG GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: GS TSKH HOÀNG KI ẾM HỌC VIÊN THỰC HIỆN: BÙI VĂN THẠCH MSHV: CH1211065 MỤC LỤC I KHÁI NIỆM KHOA HỌC VÀ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Khái niệm khoa học: Nghiên cứu khoa học II VẤN ĐỀ KHOA HỌC VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT Vấn đề khoa học .5 Phương pháp giải vấn đề - toán phát minh, sáng chế III ỨNG DỤNG NGUYÊN LÍ SÁNG TẠO TRONG VẤN ĐỀ ĐẢM BẢO TÍNH RIÊNG TƯ VÀ TRUY VẤN HIỆU QUẢ TRÊN MẠNG CẢM ỨNG KHÔNG DÂY HAI TẦNG [1] 12 Giới thiệu chung .12 Đặt vấn đề 12 Kết luận 13 Phương pháp nghiên cứu khoa học tin học I GVHD: GS.TSKH Hoàng Kiếm KHÁI NIỆM KHOA HỌC VÀ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Khái niệm khoa học: - Khoa học hệ thống tri thức loại quy luật tự nhiên, xã hội tư (Pierre Auger UNESCO-PARIS) Hệ thống trí thức kết hàng loạt kiểm nghiệm, kiểm chứng phát minh mới, ý tưởng theo định hướng vạch sẵn hệ thốn g lại cách chặt chẽ logic đảm bảo tính đắn vấn đề - Các tiêu chí nhận biết mơn khoa học o Đối tượng nghiên cứu o Hệ thống lý thuyết o Hệ thống phương pháp luận o M ục đích sử dụng  Ví dụ: mơn khoa học máy tính đối tượng nghiên cứu máy tính phần mềm cho máy; hệ thống lí thuyết kiến thức cấu trúc máy tính ngơn ngữ lập trình cho máy tính; hệ thống phương pháp luận dựa vào nhu cầu từ thực tế hay ý tưởng ngẫu nhiên, kết hợp với vốn kiến thức sẵn có để lập trình chạy thực nghiệm kiểm chứn g; mục đích sử dụng khai thác thông tin cách hiệu tối ưu từ máy tính - Sự phân loại khoa học o Nguồn gốc hình thành khoa học:  Khoa học lý thuyết (sciences théorique)  Khoa học túy (scieces p ures, sciences de pure érudition)  Khoa học thực nghiệm (sciences empiricales, sciences expérimentales)  Khoa học thực chứng (sciences positives)  Khoa học quy nạp (sciences inductives)  Khoa học diễn dịch (sciences déductives) o M ục đích ứng dụng khoa học  Khoa học mô tả (sciences descriptives)  Khoa học phân tích (sciences analytiques)  Khoa học tổng hợp (sciences synthétiques)  Khoa học ứng dụng (sciences appliquées)  Khoa học hành động (sciences de l’action)  Khoa học sáng tạo (sciences créatrices) o Mức độ khái quát hóa khoa học  Khoa học cụ thể (sciences concrètes)  Khoa học trừu tượng (sciences abstraites)  Khoa học tổng quát (sciences générales)  Khoa học đặc thù (sciences particulières) o Tính tương liên khoa học  Khoa học liên môn (sciences inter-disciplinaires)  Khoa học đa môn (sciences multi-disciplinaires) o Kết họat động chủ quan nguời  Khoa học ký ức (sciences de la mémoire)  Khoa học tư (sciences de la pensée)  Khoa học suy luận (sciences de la raison)  Khoa học tưởng tượng (sciences de l’imagination) o Hệ thống tri thức chương trình đào tạo  Khoa học (sciences de base) Phương pháp nghiên cứu khoa học tin học GVHD: GS.TSKH Hoàng Kiếm  Khoa học sở (sciences fondamentales)  Khoa học chuyên môn (sciences de sp écialisation) o Đối tượng nghiên cứu khoa học  Khoa học tự nhiên (sciences naturelles, sciences de la nature)  Khoa học kỹ thuật (sciences techniques)  Khoa học công nghệ (sciences technologiques, sciences d’engineering)  Khoa học xã hội (sciences sociales)  Khoa học nhân văn (sciences humaines)  Khoa học nông nghiệp (sciences agricoles)  Khoa học (sciences de la santée) Nghiên cứu khoa học - Nghiên cứu khoa học xuất phát từ nhu cầu nhận thức để tìm kiếm điều mà khoa học chưa có chưa phát nhằm cải tạo giới - Chức năng: o Mô tả: trình bày ngơn ngữ hình ảnh chung vật, cấu trúc, trạng thái, vận động vật Sự mơ tả bao gồm định tính định lượng  Ví dụ: mơ tả cấu trúc máy tính chung gồm thành phần: xử lí trung tâm (CPU), nhớ trong, nhớ ngồi, thiết bị vào/ra o Giải thích: làm rõ nguyên nhân hình thành qui luật chi phối trình vận động vật nhằm đưa thơng tin thuộc tính chất vật  Ví dụ: nguồn gốc đời máy tính nhu cầu khai thác thơn g tin người, nhu cầu đặt ngày cao nên nghiên cứu máy tính ln ln phát triển khơng ngừn g o Dự đốn: nhìn trước trình hình thành, tiêu vong, vận động nhữn g biểu vật tương lai  Ví dụ: nhữn g máy tính đời kích thước lớn khả xử lí thông tin chậm dần thay nhữn g máy tính kích thước nhỏ, gọn (laptop) xử lí nhanh o Sáng tạo: làm vật chưa tồn Khoa học không dừng lại ở chức mơ tả, giải thích dự đóan Sứ mệnh lớn lao khoa học sáng tạo giải pháp cải tạo giới  Ví dụ: tương lai người ta tạo máy tính thực thi yêu cầu người khơng phải thơng qua câu lệnh nhập từ bàn phím mà thơng qua giọng nói - Đặc điểm: o Tính mới: nghiên cứu khoa học trình thâm nhập vào giới vật mà người chưa biết, hướng tới phát sáng tạo Đây đặc điểm quan trọng o Tính tin cậy: Kết nghiên cứu phải có khả kiểm chứng lại nhiều lần nhiều người khác điều kiện giống Do đó, nguyên tắc mang tính phương pháp luận nghiên cứu khoa học trình bày kết nghiên cứu, người nghiên cứu cần rõ điều kiện, nhân tố phương tiện thực o Tính thơng tin: nhữn g thông tin qui luật vận động vật tượng, thơng tin qui trình cơng nghệ tham số kèm qui trình o Tính khách quan: vừa đặc điểm nghiên cứu khoa học vừa tiêu chuẩn người nghiên cứu khoa học Để đảm bảo tính khách quan, người nghiên cứu khoa học cần phải tự trắc nghiệm lại kết luận tưởng hoàn toàn xác nhận o Tính rủi ro: M ột nghiên cứu thành cơng, thất bại Thất bại nhiều nguyên nhân khoa học thất bại xem kết mang ý Phương pháp nghiên cứu khoa học tin học GVHD: GS.TSKH Hoàng Kiếm nghĩa kết luận nghiên cứu khoa học lưu giữ, tổng kết lại tài liệu khoa học nghiêm túc để tránh cho người sau không dẫm chân lên lối mịn, tránh lãng phí nguồn lực nghiên cứu o Tính thừa kế: Có ý nghĩa quan trọng mặt phương pháp luận nghiên cứu N gày khơng có nghiên cứu khoa học chỗ hồn tồn trống khơng kiến thức, phải kế thừa kết nghiên cứu lĩnh vực khoa học khác o Tính cá nhân: vai trị cá nhân sáng tạo mang tính định, thể tư cá nhân chủ kiến riêng nhân o Tính phi kinh tế: Lao động nghiên cứu khoa học khôn g thể định mức, thiết bị chuyên dụng dùng nghiên cứu khoa học khấu hao, hiệu kinh tế nghiên cứu khoa học khơn g thể xác định - Các loại hình nghiên cứu khoa học: o Nghiên cứu bản: nhằm phát chất, qui luật vật tượng tự nhiên, xã hội, người, thực sở nghiên cứu túy lý thuyết sở quan sát, thí nghiệm Sản phẩm phát kiến, cơng thức, phát minh Chia làm lọai: o Nghiên cứu túy định hướng: UNESCO chia nghiên cứu định hướng thành nghiên cứu tảng chuyên đề o Nghiên cứu ứng dụng: vận dụng qui luật từ nghiên cứu để đưa nguyên lý giải pháp bao gồm công nghệ, sản phẩm, vật liệu, Sáng chế giải pháp kỹ thuật có tính áp dụng o Nghiên cứu triển khai (R & D): vận dụng qui luật, nguyên lý để đưa hình mẫu với tham số có tính khả thi kỹ thuật, chia làm lọai hình: triển khai phịng, bán đại trà, - Các bước nghiên cứu khoa học: o Xác lập vấn đề nghiên cứu: Vấn đề nghiên cứu điều chưa biết chưa biết thấu đáo chất vật tượng, cần làm rõ trình nghiên cứu Khi vấn đề nghiên cứu chọn cụ thể hóa thành đề tài nghiên cứu, n gười nghiên cứu cần xác định sở lý thuyết cho nghiên cứu tìm hiểu lịch sử vấn đề o Chuẩn bị nghiên cứu: Xây dựng đề cương nghiên cứu (lý chọn đề tài, xác định đối tượng phạm vi nghiên cứu, xác định mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu, đặt tên đề tài, ), xây dựng kế hoạch nghiên cứu (tiến độ, nhân lực, dự toán,…), chuẩn bị phương tiện nghiên cứu, lập danh mục tư liệu, o Lựa chọn nghiên cứu thông tin: thu thập xử lý thông tin, nghiên cứu tư liệu, thâm nhập thực tế, tiếp xúc cá nhân, xử lý thông tin, o Nghiên cứu: xây dựng giả thuyết, lựa chọn phương pháp nghiên cứu, n ghiên cứu kiểm chứng giả thuyết o Hoàn tất nghiên cứu: đề xuất xử lý thông tin, xây dựng kết luận kiến nghị, viết báo cáo hoàn tất, hoàn tất áp dụng kết II VẤN ĐỀ KHOA HỌC VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT Vấn đề khoa học - Khái niệm Vấn đề khoa học (scientific problem) gọi vấn đề nghiên cứu (research problem) câu hỏi nghiên cứu câu hỏi đặt người nghiên cứu đứng trước mâu thuẫn tính hạn chế tri thức khoa học có với yêu cầu phát triển tri thức trình độ cao Phương pháp nghiên cứu khoa học tin học GVHD: GS.TSKH Hoàng Kiếm Ví dụ: Khi tạo xe đạp điều khiển tốc độ suy nghĩ người chạy cịn hạn chế mơi trường có sóng điện thoại di động thi không thực được, vấn đề đặt làm để khắc phục hạn chế đó, vấn đề khoa học - Phân loại: Nghiên cứu khoa học tồn hai vấn đề:  Vấn đề chất vật tìm kiếm  Vấn đề phương pháp nghiên cứu để làm sáng tỏ lý thuyết thực tiễn vấn đề thuộc lớp thứ Phương pháp giải vấn đề - toán phát minh, sáng chế Theo nhà khoa học Atshuler suốt trình làm việc đưa hệ thống gồm 40 nguyên tắc sáng tạo cho toán phát minh sáng chế sau: Nguyên tắc phân nhỏ:  Chia đối tượng thành phần độc lập  Làm đối tượng trở nên tháo lắp  Tăng mức độ phân nhỏ đối tượng  Ví dụ: ta chứa tồn liệu ổ đĩa thật khó khăn cho q trình tìm kiếm liệu ta thường phân nhỏ ổ đĩa thành ổ đĩa nhỏ Nguyên tắc “tách khỏi”:  Tách phần gây “phiền phức” hay ngược lại tách phần “cần thiết” khỏi đối tượng  Ví dụ: Nay có phần mềm ứn g dụng có tên Remove (Tẩy xóa) dùng cho điện thoại thông minh, giúp loại bỏ khơng mong muốn khỏi ảnh cách dễ dàng Nguyên tắc phẩm chất cục bộ:  Chuyển đối tượng (hay mơi trường bên ngồi, tác động bên ngồi) có cấu trúc đồng thành khơng đồng  Các phần khác đối tượng phải có chức khác  M ỗi phần đối tượng phải điều kiện thích hợp cơng việc  Ví dụ: tạo sản phẩm tiêu dùng nhà sản xuất hướng tới đối tượng tiêu dùng để tăng khả tiêu thụ, ví dụ tạo sản phẩm sữa cho lứa tuổi tiểu học hình ảnh bao bì phải ngộ nghĩnh bắt mắt Nguyên tắc phản đối xứng:  Chuyển đối tượng có hình dạng đối xứng thành khơng đối xứng (nói chung giảm bậc đối xứng)  Ví dụ: để cất nhiều vỏ lon bia bọc, người ta làm cho dẹp để chứa nhiều Nguyên tắc kết hợp:  Kết hợp đối tượng đồng đối tượng dùng cho hoạt động kế cận  Kết hợp mặt thời gian hoạt động đồng kế cận  Ví dụ: M ột chương trình diệt Virus khơng diệt hết tất loại virus ta cài thêm chương trình khác để hỗ trợ tốt Nguyên tắc vạn năng:  Đối tượng thực số chức khác nhau, khơng cần tham gia đối tượng khác  Ví dụ: tích hợp chức quay phim, chụp hình, nghe nhạc điện thoại di động Nguyên tắc “chứa trong”: Phương pháp nghiên cứu khoa học tin học GVHD: GS.TSKH Hoàng Kiếm  M ôt đối tượng đặt bên đối tượng khác thân lại chứa đối tượng thứ ba…  M ột đối tượng chuyển động xuyên suốt bên đối tượng khác  Ví dụ: phân cấp thư mục việc quản lí liệu máy tính, theo ta có thư mục gốc, thư mục mẹ, thư mục con, Nguyên tắc phản trọng lượng:  Bù trừ trọng lượng đối tượng cách gắn với đối tượng khác, có lực nâng  Bù trừ trọng lượng đối tượng cách tương tác với môi trường sử dụng lực thủy động, khí động …  Ví dụ: vận dụng nguyên tắc để tạo phương tiện di chuyển sông tàu, thuyền Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ:  Gây ứng suất trước đối tượng để chống lại ứng suất không cho phép không mong muốn đối tượng làm việc (hoặc gây ứng súât trước để làm việc dùng ứng súât ngược lại)  Ví dụ: ứng dụng việc tạo văcxin ngừa bệnh 10 Nguyên tắc thực sơ bộ:  Thực trước thay đổi cần có, hồn tồn phần, đối tượng  Cần xếp đối tượng trước, cho chúng hoạt động từ vị trí thuận lợi nhất, khơng thời gian dịch chuyển  Ví dụ: q trình lập trình, người lập trình xếp biểu thức tính tốn câu lệnh cho độ phức tạp chương trình thấp 11 Ngun tắc dự phịng:  Bù đắp độ tin cậy không lớn đối tượng cách chuẩn bị trước phương tiện báo động, ứng cứu, an tồn  Ví dụ: q trình lập trình người lập trình phải dự đốn giá trị tối đa mà biến nhận để khai báo biến cho phù hợp Giả sử nhập số a có kiểu liệu byte bình phương a phải word longint 12 Nguyên tắc đẳng thế:  Thay đổi điều kiện làm việc để nâng lên hay hạ xuống đối tượng  Ví dụ: để kiểm tra hệ thống điện trụ điện người ta tạo thiết bị đưa người thợ lên cao thay khơng thề hạ trụ điện xuống 13 Nguyên tắc đảo ngược:  Thay hành động u cầu tốn, hành động ngược lại (ví dụ: khơng làm nóng mà làm lạnh đối tượng)  Làm phần chuyển động đối tượng (hay mơi trường bên ngồi) thành đứng n ngược lại phần đứng yên thành chuyển động  Ví dụ: để chứng minh tính liên thơng đồ thị ta giả sử đồ thị khơng liên thơng sau chứng minh điều vơ lí từ rút kết luận đồ thị liên thơng 14 Ngun tắc cầu (trịn) hố:  Chuyển phần thẳng đối tượng thành cong, mặt phẳng thành mặt cầu, kết cấu hình hộp thành kết cấu hình cầu  Sử dụng lăn, viên bi, vòng xoắn  Chuyển sang chuyển động quay, sử dụng lực ly tâm Phương pháp nghiên cứu khoa học tin học GVHD: GS.TSKH Hồng Kiếm  Ví dụ: để giảm ma sát trình chuyển động vật chất người ta thuờng cấu tạo vật chất dạng hình trịn lực ma sát tỉ lệ thuận với bề mặt tiếp xúc 15 Nguyên tắc linh động:  Cần thay đổi đặc trưng đối tượng hay môi trường bên cho chúng tối ưu giai đoạn làm việc  Phân chia đối tượng thành phần, có khả dịch chuyển với  Ví dụ: giao thức TCP/IP có chức tự chia nhỏ gói tin thành mẫu nhỏ để truyền nhanh sau tự động tổng hợp lại 16 Nguyên tắc giải “thiếu” “thừa”:  Nếu khó nhận 100% hiệu cần thiết, nên nhận nhiều “một chút” Lúc tốn trở nên đơn giản dễ giải  Ví dụ: kiểu liệu số thực (real) cho phép kết tốn có sai số 17 Nguyên tắc chuyển sang chiều khác:  Những khó khăn chuyển động (hay xếp) đối tượng theo đường (một chiều) khắc phục cho đối tượng khả di chuyển mặt phẳng (hai chiều), tương tự toán liên quan đến chuyển động (hay xếp) đối tượng mặt phẳng đơn giản hóa chuyển sang khơng gian (ba chiều)  Chuyển đối tượng có kết cấu tầng thành nhiều tầng  Đặt đối tượng nằm nghiêng  Sử dụng mặt sau diện tích cho trước  Sử dụng luồng ánh sáng tới diện tích bên cạnh tới mặt sau diện tích cho trước  Ví dụ: đưa mơ hình tham khảo người ta thường trình chiếu khơng gian 3D để quan sát mặt 18 Nguyên tắc sử dụng dao động học:  Làm đối tượng dao động  Nếu có dao động, tăng tần số dao động  Sử dụng tần số cộng hưởng  Thay dùng rung học dùng rung áp điện  Sử dụng siêu âm kết hợp với trường điện từ 19 Nguyên tắc tác động theo chu kỳ:  Chuyển tác động liên tục thành tác động theo chu kỳ (xung)  Nếu có tác động theo chu kỳ, thay đổi chu kỳ  Sử dụng khoảng thời gian xung để thực hiên tác động khác  Ví dụ: làm thay đổi tần số són g âm để tạo âm khác từ âm sẵn có nhờ hát ta nghe nhạc Rock Pop 20 Ngun tắc liên tục tác động có ích:  Thực công việc cách liên tục (tất phần đối tượng cần luôn làm việc chế độ đủ tải)  Khắc phục vận hành không tải trung gian  Chuyển chuyển động tịnh tiến qua lại thành chuyển động quay  Ví dụ: nông nghiệp gặt lúa xong người ta không để trống đất mà trồng xen canh loại khác 21 Nguyên tắc “vượt nhanh”:  Vượt qua giai đoạn có hại nguy hiểm với vận tốc lớn  Vượt nhanh để có hiệu ứng cần thiết  Ví dụ: ứng dụng nguyên lí để tạo sản phẩm máy giặt, tủ lạnh với chế độ giặt nhanh hay làm lạnh nhanh Phương pháp nghiên cứu khoa học tin học GVHD: GS.TSKH Hoàng Kiếm 22 Nguyên tắc biến hại thành lợi:  Sử dụng tác nhân có hại (ví dụ tác động có hại mơi trường) để thu hiệu ứng có lợi  Khắc phục tác nhân có hại cách kết hợp với tác nhân có hại khác  Tăng cường tác nhân có hại đến mức khơng cịn có hại  Ví dụ: người ta phát loài vi khuẩn tồn bất diện nhờ vào đặc tính nghiên cứu gen để chế tạo kháng sinh cho người 23 Nguyên tắc quan hệ phản hồi:  Thiết lập quan hệ phản hồi  Nếu có quan hệ phản hồi, thay đổi  Ví dụ: sản phẩm diệt virus BKAV ln có mục dành cho phản hồi từ phía khách hàng để hồn thiện sai sót từ phản hồi 24 Nguyên tắc sử dụng trung gian:  Sử dụng đối tượng trung gian, chuyển tiếp  Ví dụ: thơng qua người để có thơng tin từ người khách cách tiếp cận trung gian 25 Nguyên tắc tự phục vụ:  Đối tượng phải tự phục vụ cách thực thao tác phụ trợ, sửa chữa  Sử dụng phế liệu, chất thải, lương dư  Ví dụ: cài đặt phần mềm diệt virut có phiên tự động cập nhật 26 Nguyên tắc chép (copy):  Thay sử dụng không phép, phức tạp, đắt tiền, không tiện lợi dễ vỡ, sử dụng  Thay đối tượng hay hệ đối tượng quang học (ảnh, hình vẽ với tỷ lệ cần thiết)  Nếu sử dụng quang học vùng biểu kiến (vùng ánh sáng nhìn thấy mắt thường), chuyển sang sử dụng hồng ngoại tử ngoại  Ví dụ: tạo mơ hình vật chất thu nhỏ để trưng bày thay cho việc tạo sản phẩm thật tốn 27 Nguyên tắc “rẻ” thay cho “đắt”:  Thay đối tượng đắt tiền đối tượng rẻ có chất lượng  Ví dụ: thay hộp đựng bánh từ kim loại sắt thành hộp giấy để hạ giá thành sản phẩm 28 Thay sơ đồ học:  Thay sơ đồ học điện, quang, nhiệt, âm mùi vị  Sử dụng điện trường, từ trường điện từ trường tương tác với đối tượng  Chuyển trường đứng yên sang chuyển động, trường cố định sang thay đổi theo thời gian, trường đồng sang có cấu trúc định  Sử dụng trường kết hợp với hạt sắt từ 29 S dụng kết cấu khí lỏng:  Thay cho phần đối tượng thể rắn, sử dụng chất khí lỏng; nạp khí, nạp chất lỏng, đệm khơng khí, thủy tĩnh, thủy phản lực  Ví dụ: việc sản xuất bột giặt cho máy giặt người ta thay bột giặt dạng hạt thành dạng nước dễ hòa tan 30 S dụng vỏ dẻo màng mỏng:  Sử dụng vỏ dẽo mành mỏng thay cho kết cấu khối  Cách ly đối tượng với môi trường bên vỏ dẻo màng mỏng Phương pháp nghiên cứu khoa học tin học  GVHD: GS.TSKH Hồng Kiếm Ví dụ: di chuyển vật dụng dễ vỡ người ta dùng miếng xốp để tránh va chạm mạnh 31 S dụng vật liệu nhiều lỗ:  Làm đối tượng có nhiều lỗ sử dụng thêm chi tiết nhiều lỗ (miếng đệm, phủ,…)  Nếu đối tượng có nhiều lỗ, sơ tẩm chất  Ví dụ: để tránh cho trái bị úng người ta bao lưới mềm để thoát nhiệt 32 Nguyên tắc thay đổi màu sắc:  Thay đổi màu sắc đối tượng hay mơi trường bên ngồi  Thay đổi độ suốt đối tượng hay mội trường bên ngồi  Để quan sát đối tượng trình, sử dụng chất phụ gia màu, huỳnh quang  Nếu chất phụ gia sử dụng, dùng nguyên tử đánh dấu  Sử dụng hình vẽ, ký hiệu thích hợp  Ví dụ: người ta dùng tín hiệu đèn xanh, đỏ, vàng để điều khiển người đường 33 Nguyên tắc đồng nhất:  Những đối tượng tương tác với đối tượng cho trước, phải làm từ vật liệu (hoặc từ vật liệu gần tính chất) với vật liệu chế tạo đối tượng cho trước  Ví dụ: gắn hai Ram vào M ain Bus làm tăng hiệu sử dụng tránh trường hợp bị “sốc” 34 Nguyên tắc phân hủy tái sinh phần:  Phần đối tượng hoàn thành nhiêm vụ trở nên khơng cần thiết phải tự phân hủy (hịa tan, bay hơi,…) phải biến dạng  Các phần mát đối tượng phải phục hồi trực tiếp q trình làm việc  Ví dụ: lập trình, người ta khuyến khích dùng biến cục thay cho biến toàn cục để kết thúc thủ tục hay hàm biến cục tự động nhằm làm giảm nhớ dành cho chương trình Hay chế tạo vệ tinh thăm dị phóng vào vũ trụ sau tự động phân hủy thành mãnh vụn rơi xuống vùng an toàn 35 Thay đổi thơng số hố lý đối tượng:  Thay đổi trạng thái đối tượng  Thay đổi nồng độ hay độ đậm đặc  Thay đổi dộ dẻo  Thay đổi nhiệt độ, thể tích  Ví dụ: phản ứng hóa học người ta thường cho chất xúc tác axit có nồng độ đậm đặc hay lỗng sản phẩm khác trình phản ứng 36 S dụng chuyển pha:  Sử dụng tượng nảy sinh, trình chuyển pha thay đổi thể tích, tỏa hay hấp thu nhiệt lượng … 37 S dụng nở nhiệt:  Sử dụng nở (hay co) nhiệt vật liệu  Nếu dùng nở nhiệt, sử dụng với vật liệu có hệ số nở nhiệt khác  Ví dụ: tạo đường ray sắt, người ta phải tính đến hệ số nở nhiệt để tạo khe hở cần thiết Hoặc đóng nước chai thủy tinh người ta khơng đong đầy hệ số nở nhiệt nước cao thủy tinh 38 S dụng chất ôxy hóa mạnh: 10 Phương pháp nghiên cứu khoa học tin học GVHD: GS.TSKH Hồng Kiếm  Thay khơng khí thường khơng khí giàu ơxy  Thay khơng khí giàu ơxy ơxy  Dùng xạ iơn hóa tác động lên khơng khí ơxy  Thay ơxy giàu iơn (hoặc ơxy bị iơn hóa) ơxy 39 Thay đổi độ trơ:  Thay mơi trường thơng thường mơi trường trung hịa  Đưa thêm vào đối tượng phần, chất, phụ gia trung hịa  Thực q trình chân khơng  Ví dụ: đưa chất hóa học có tính trơ mơi trường thơng thường vào mơi trường có xúc tác nhiệt độ cao để thay đổi tính trơ 40 S dụng vật liệu hợp thành (composite):  Chuyển từ vật liệu đồng sang sử dụng vật liệu hợp thành (composite), Hay nói chung sử dụng loại vật liệu  Ví dụ: tạo vật liệu từ nhựa tổng hợp 11 Phương pháp nghiên cứu khoa học tin học GVHD: GS.TSKH Hồng Kiếm III ỨNG DỤNG NGUN LÍ SÁNG TẠO TRONG VẤN ĐỀ ĐẢM BẢO TÍNH RIÊNG TƯ VÀ TRUY VẤN HIỆU QUẢ TRÊN MẠNG CẢM ỨNG KHÔNG DÂY HAI TẦNG [1] Giới thiệu chung M ạng cảm ứng không dây (WSNs) ngày phổ biến thời đại WSNs đóng vai trị thành phần thiết yếu sống tương lai với nhiều ứn g dụng khác nhau, từ quân dân Trong thực tế, có hai dạng mơ hình WSNs là: nút cảm ứng thu thập liệu máy chủ nhận liệu từ nút cảm ứng trả lời câu truy vấn người dùng; mơ hình có thêm nút trung gian gọi nút lưu trữ nằm nút cảm ứng máy chủ M hình thứ hai gọi mơ hình hai tầng sử dụng rộng rãi ngày tiết kiệm lượng sản xuất thương mại (như Stargate hay RISE) Trong luận văn này, chúng tơi xét mơ hình mạng cảm ứng không dây hai tầng với nút lưu trữ nhận liệu từ nút cảm ứng câu truy vấn từ máy chủ thực thơng qua nút lưu trữ Với mơ vậy, vấn đề đảm bảo tính riêng tư liệu nút lưu trữ phần lớn nút lưu trữ dễ bị kẻ thù xâm nhập M ã hóa liệu giải pháp phổ biến để làm cho kẻ thù không đọc liệu Thế nhưn g, máy chủ cần liệu khoảng nút lưu trữ phải đọc liệu mã hóa trả lời câu truy vấn máy chủ Để giải vấn đề này, đề xuất sử dụng ma trận d-phân-cách, hàm bảo toàn thứ tự hàm hốn vị Hàm bảo tồn thứ tự dùng để truy vấn; cịn hàm hốn vị ma trận d-phân-cách sử dụng để mã hóa liệu tính xác tần số giá trị mà nút lưu trữ thu thập Hướng tiếp cận chứng minh đảm bảo tính riêng tư liệu đồng thời truy vấn khoảng cách hiệu Bằng thực nghiệm, chúng tơi 60 giây để mã hóa giải mã 200.000 liệu Đặt vấn đề Trong chiến tranh hay thời bình, việc thu thập thơng tin tình báo để biết động tĩnh đối phương quan trọng Việc thu thập tình báo đơn giản sử dụng điệp viên Trong thời đại công nghệ cao, việc thu thập thông tin đối phương dựa vào thiết bị điện tử chiến trường hoàn toàn Đây chiến trường tác chiến điện tử Trong chiến trường này, kẻ thù quân ta sử dụng môt thiết bị khơng dây để thu thập thơng tin, nút cảm ứng Vì thân nút cảm ứng phải đặt môi trường kẻ thù nên việc kẻ thù bắt nút cảm ứng tìm cách giải mã điều tất yếu Do đó, có tay liệu, đảm bảo kẻ thù không hiểu liệu điều sống Nhưng ngược lại, ta có liệu tay phải hiểu liệu Việc bố trí nút cảm ứng với bảo mật tốt tạo mơ hình mạng cảm ứng giúp không tiêu hao binh sĩ, khơng lộ thơng tin tình báo (vì điệp viên bị bắt bị tra để khai thông tin mật) mà biết động tĩnh đối phương Bảo đảm tính riêng tư mạng cảm ứng không dây hai tầng cho nút lưu trữ truy vấn liệu thách thức giới hạn khả tính tốn, nhớ, băng thơng lượng nút cảm ứng Với giả thuyết máy chủ đáng tin cậy mơ hình trên, bao gồm nút cảm ứng, nút lưu trữ máy chủ, vấn đề có giải khơng nhiều Kỹ thuật tiên tiến Sheng Lilà dùng kỹ thuật chia khoảng, mã hóa đối xứn g hàm băm để đảm bảo tính riêng tư tồn vẹn nút lưu trữ Kỹ thuật chia khoảng cho phép nút lưu trữ trả lời câu hỏi từ máy chủ mà khơng cần biết xác giá trị M ặt dù kỹ thuật hiệu 12 Phương pháp nghiên cứu khoa học tin học GVHD: GS.TSKH Hoàng Kiếm mặt thời gian có nhược điểm mặt bảo mật Toàn kỹ thuật chia khoảng phân phối xác suất bị ước lượng theo Horse Hơn nữa, xét riêng tính tồn vẹn liệu, nút lưu trữ phải trả khoảng giá trị máy chủ truy vấn khoảng Điều dẫn tới việc tốn băng thơng trường hợp nút lưu trữ thu thập số lượng nhỏ giá trị Phương pháp kiểm tra chéo, đánh số liệu (nghĩa có vector thị xem khoảng có giá trị hay khơng) phải nhúng vào liệu nút cảm ứng giải vấn đề Thế phương pháp lại giảm khả đảm bảo tính tồn vẹn liệu Hơn nữa, việc trả toàn khoảng có chứa liệu câu truy vấn đồng nghĩa với việc máy chủ nhận thêm giá trị dư thừa, làm tốn băng thông Kỹ thuật Chen Liu sử dụng việc xác nhận tiền tố cấu trúc chuỗi láng giềng để đảm bảo tính riêng tư tồn vẹn liệu Tuy nhiên, việc sử dụng chuỗi láng giềng làm tăng gấp đơi kích thước liệu truyền từ nút lưu trữ Hơn nữa, số lượng giá trị băm sử dụng cho việc xác nhận tiền tố phụ thuộc vào số lượng liệu thu thập Đặc biệt trường hợp có nhiều liệu thu thập thời điểm, việc lãng phí băng thơng điều tránh khỏi Hơn nữa, mặt dù báo đề cập tới vấn đề trùng lặp liệu giải pháp đưa chưa rõ ràng Kỹ thuật đại số đề xuất p hương pháp biểu đồ nén (zip-histogram) Phương pháp độc lập với số lương liệu nút lưu trữ thu thập có lợi nút lưu trữ thu thập nhiều liệu Phương pháp đồng thời giữ chi phí truyền thơng cố định cho liệu Tuy nhiên, chi phí tính toán máy chủ chưa giải Trong luận văn này, đề xuất p hương pháp sử dụng ma trận d-phân-cách, hàm bảo toàn thứ tự hàm hốn vị để đảm bảo tính riêng tư truy vấn hiệu hệ thốn g Phương pháp có chi phí truyền thơng cố định độc lập với số lượng liệu thu thập Điều cho thấy ưu việt so với phương pháp Hơn nữa, chi phí tính tốn giải Kết luận Vấn đề mạng cảm ứng không dây không đảm bảo tính riêng tư liệu mà cịn làm để truy vấn liệu mã hóa Trong luận văn này, chúng tơi đề xuất phương pháp giúp giải vấn đề Bằng cách sử dụng ma trận d-phân-cách, hàm bảo toàn thứ tự hàm hốn vị, chúng tơi đạt hai yêu cầu Hiệu phương pháp cịn xem xét khía cạnh lưu trữ, tính tốn chi phí truyền thơng Cụ thể hơn, thực nghiệm cho thấy 60 giây để mã hóa giải mã khoảng 200.000 liệu Tuy nhiên, phương pháp đề xuất tốn nhiều thời gian để trả lời câu truy vấn: "Giá trị xuất nhiều nhất?" M ột câu hỏi thú vị khác liệu có tồn mối liên hệ trị riêng ma trận d-phân-cách thử nhóm (Group Testing) hay khơng? [1] Nguyen, Thuc D., Thach V Bui, Van H Dang, and Deokjai Choi Efficiently Preserving Data Privacy Range Queries in Two-Tiered Wireless Sensor Networks In Ubiquitous Intelligence & Computing and 9th International Conference on Autonomic & Trusted Computing (UIC/ATC), 2012 9th International Conference on, pp 973-978 IEEE, 2012 13 ... GS.TSKH Hồng Kiếm III ỨNG DỤNG NGUN LÍ SÁNG TẠO TRONG VẤN ĐỀ ĐẢM BẢO TÍNH RIÊNG TƯ VÀ TRUY VẤN HIỆU QUẢ TRÊN MẠNG CẢM ỨNG KHÔNG DÂY HAI TẦNG [1] Giới thiệu chung M ạng cảm ứng không dây (WSNs) ngày... pháp giải vấn đề - toán phát minh, sáng chế III ỨNG DỤNG NGUYÊN LÍ SÁNG TẠO TRONG VẤN ĐỀ ĐẢM BẢO TÍNH RIÊNG TƯ VÀ TRUY VẤN HIỆU QUẢ TRÊN MẠNG CẢM ỨNG KHÔNG DÂY HAI TẦNG [1] 12 Giới thiệu chung... đảm tính riêng tư mạng cảm ứng không dây hai tầng cho nút lưu trữ truy vấn liệu thách thức giới hạn khả tính tốn, nhớ, băng thơng lượng nút cảm ứng Với giả thuyết máy chủ đáng tin cậy mơ hình trên,