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第十二届中国卫星导航年会

作者：刘宇航蔡伯根巴晓辉电子信息工程学院北京交通大学北京市轨道交通电磁兼容与卫星导航工程技术研究中心轨道交通控制与安全国家重点实验室电子信息工程学院北京交通大学中国科学院微电子研究所

随着"北斗三号"导航系统的建成,越来越多需要位置信息的设备可以利用北斗系统提供的高精度定位结果来完善自身服务。但是在建筑物遮挡、隧道内部等信号拒止环境下,卫星信号微弱,难以获取稳定的星历信息,为了在信号拒止环境下... 详细信息

随着"北斗三号"导航系统的建成,越来越多需要位置信息的设备可以利用北斗系统提供的高精度定位结果来完善自身服务。但是在建筑物遮挡、隧道内部等信号拒止环境下,卫星信号微弱,难以获取稳定的星历信息,为了在信号拒止环境下更好地使用卫星定位服务,本文提出了一种地基伪卫星系统和卫星导航系统相结合的位置解算方法,详细介绍了信号处理和位置解算的完整过程,设计软件接收机对伪卫星中频数据进行捕获、跟踪得到伪码相位信息,利用码相位计算得到伪距,使用最小二乘算法对伪距数据进行解算获得位置信息,并通过仿真结果验证了伪卫星/GNSS系统相对于只依靠GNSS卫星系统进行定位解算的优越性。

关键词：伪卫星捕获跟踪最小二乘伪距定位

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基于同态加密系统的图像鲁棒可逆水印算法

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软件学报 2018年第4期29卷 957-972页

作者：项世军杨乐暨南大学信息科学技术学院电子工程系广东广州510632 信息安全国家重点实验室中国科学院信息工程研究所北京100093

同态加密技术可用于保护数据隐私并允许对密文数据进行算术操作,在云计算安全上有着很好的应用前景.针对云计算中的隐私保护和数据安全等问题,提出了一种基于同态加密系统的图像鲁棒可逆水印算法,主要思想为:(1)对原始图像进行分块和利... 详细信息

同态加密技术可用于保护数据隐私并允许对密文数据进行算术操作,在云计算安全上有着很好的应用前景.针对云计算中的隐私保护和数据安全等问题,提出了一种基于同态加密系统的图像鲁棒可逆水印算法,主要思想为:(1)对原始图像进行分块和利用Paillier加密系统进行加密得到密文图像;(2)在加密域中,通过模乘法逆元MMI(modular multiple inverse)方法和查询相应的密文映射表得到每个密文分块的统计量,然后利用同态特性对统计量进行直方图平移来嵌入水印信息;(3)在接收方,可从含水印的密文图像的统计量直方图中完整地提取水印,并可通过对统计量进行与嵌入过程相反的直方图平移操作来恢复原始密文图像;(4)含水印的密文图像在直接解密后可从其统计量直方图中完整地提取水印信息和恢复原始图像;(5)解密后的含水印图像在受到一定程度的攻击后(如JPEG/JPEG 2000压缩和叠加高斯噪声等),水印仍能正确提取.该算法实现了在不对原始图像进行预处理的情况下可直接在加密后的密文图像中嵌入水印,并可分别在加密域或明文域提取水印和恢复原始密文图像或原始明文图像,而且嵌入的水印对常见的图像处理操作具有一定的鲁棒性.实验仿真结果验证了该算法的有效性.

关键词：同态加密鲁棒可逆水印隐私保护数据安全云计算

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基于POF的网络窃听攻击移动目标防御方法

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通信学报 2018年第2期39卷 73-87页

作者：马多贺李琼林东岱中国科学院信息工程研究所信息安全国家重点实验室北京100093 哈尔滨工业大学计算机学院信息对抗技术研究所黑龙江哈尔滨150001

网络窃听攻击是网络通信安全的重大威胁,它具有隐蔽性和无干扰性的特点,很难通过传统的流量特征识别的被动防御方法检测到。而现有的路径加密和动态地址等方法只能混淆网络协议的部分字段,不能形成全面的防护。提出一种基于协议无感知转... 详细信息

网络窃听攻击是网络通信安全的重大威胁,它具有隐蔽性和无干扰性的特点,很难通过传统的流量特征识别的被动防御方法检测到。而现有的路径加密和动态地址等方法只能混淆网络协议的部分字段,不能形成全面的防护。提出一种基于协议无感知转发(POF,protocol-oblivious forwarding)技术的移动目标防御(MTD,moving target defense)方法,通过私有协议分组随机化策略和动态路径欺骗分组随机丢弃策略,大大提高攻击者实施网络窃听的难度,保障网络通信过程的隐私性。通过实验验证和理论分析证明了该方法的有效性。

关键词：移动目标防御窃听攻击协议栈随机化网络空间欺骗协议无感知转发

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软件与网络安全研究综述

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软件学报 2018年第1期29卷 42-68页

作者：刘剑苏璞睿杨珉和亮张源朱雪阳林惠民中国科学院信息工程研究所网络测评技术重点实验室北京100195 北京市网络安全技术重点实验室(中国科学院信息工程研究所) 北京100195 中国科学院软件研究所可信计算与信息保障实验室北京100190 复旦大学软件学院上海201203 计算机科学国家重点实验室(中国科学院软件研究所) 北京100190

互联网已经渗入人类社会的各个方面,极大地推动了社会进步.与此同时,各种形式的网络犯罪、网络窃密等问题频繁发生,给社会和国家安全带来了极大的危害.网络安全已经成为公众和政府高度关注的重大问题.由于互联网的大量功能和网络上的各... 详细信息

互联网已经渗入人类社会的各个方面,极大地推动了社会进步.与此同时,各种形式的网络犯罪、网络窃密等问题频繁发生,给社会和国家安全带来了极大的危害.网络安全已经成为公众和政府高度关注的重大问题.由于互联网的大量功能和网络上的各种应用都是由软件实现的,软件在网络安全的研究与实践中扮演着至关重要的角色.事实上,几乎所有的网络攻击都是利用系统软件或应用软件中存在的安全缺陷实施的.研究新形势下的软件安全问题日益迫切.从恶意软件、软件漏洞和软件安全机制这3个方面综述了国内外研究现状,进而分析软件生态系统面临的全新安全挑战与发展趋势.

关键词：软件网络安全恶意软件软件漏洞软件安全机制

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即时通信网络数据劫持分析研究

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信息网络安全 2018年第11期 73-80页

作者：袁庆军陆思奇韦忠兴苟杰解放军信息工程大学中国科学院信息工程研究所信息安全国家重点实验室 31011部队

数据劫持是对即时通信网络中数据包进行截获分析的重要手段,严重威胁即时通讯网络安全。针对即时通信网络中安全理论和数据保护机制的研究,文章利用静态反汇编与动态调试结合的方法,解析通信数据的加解密操作,分析其通信数据保护机制。... 详细信息

数据劫持是对即时通信网络中数据包进行截获分析的重要手段,严重威胁即时通讯网络安全。针对即时通信网络中安全理论和数据保护机制的研究,文章利用静态反汇编与动态调试结合的方法,解析通信数据的加解密操作,分析其通信数据保护机制。分析结果表明,即时通讯网络的保护机制存在一定缺陷,易被内部用户劫持。内部用户可通过分析通信数据,猜测数据包构成、通信机制和加密机制,获取关键参数、恢复系统密钥,截取软件解密关键代码,编写通信数据解密程序,获取通信网络中其他用户传递的秘密信息。进而篡改通信信息,破坏即时通信网络的机密性、可用性和可控性。

关键词：即时通讯网络数据劫持内部敌手

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基于身份的多接收者(多消息)匿名混合签密机制

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软件学报 2018年第2期29卷 442-455页

作者：周彦伟杨波王青龙陕西师范大学计算机科学学院陕西西安710062 信息安全国家重点实验室(中国科学院信息工程研究所) 北京100093 长安大学信息工程学院陕西西安710064

为了满足广播环境下通信数据的机密性和认证性需求以及消息收发双方的匿名性,提出了基于身份的多接收者匿名混合签密机制,满足收发双方的匿名性保护需求,并且接收者具有解密独立性.正确性分析及安全性证明表明,该机制是安全、有效的多... 详细信息

为了满足广播环境下通信数据的机密性和认证性需求以及消息收发双方的匿名性,提出了基于身份的多接收者匿名混合签密机制,满足收发双方的匿名性保护需求,并且接收者具有解密独立性.正确性分析及安全性证明表明,该机制是安全、有效的多接收者匿名混合签密机制.相对于现有方案,除了具有保密性和不可伪造性之外,该机制具有更优的性能,如更高的匿名性、公开验证性等.将该机制改进后,提出了具有收发双方匿名性、公开验证性、不可否认性等安全属性的多接收者多消息混合签密机制,实现了广播通信环境下用户的多消息发送需求.

关键词：混合签密多接收者多消息匿名性认证性机密性

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特征p椭圆曲线上p-群的离散对数问题

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密码学报 2018年第4期5卷 368-375页

作者：朱玉清庄金成于伟林东岱中国科学院信息工程研究所信息安全国家重点实验室北京100093 中国科学院大学网络空间安全学院北京100049

设E是定义在有限域F_q上的一条椭圆曲线.当曲线的Frobenius迹为1时,即#E(F_q)=q,我们称其为异常曲线.为了设计安全的椭圆曲线密码方案,我们通常要求曲线的群阶含有一个大素因子.而素域上的异常曲线恰好满足这个要求,其群阶为素数,等于... 详细信息

设E是定义在有限域F_q上的一条椭圆曲线.当曲线的Frobenius迹为1时,即#E(F_q)=q,我们称其为异常曲线.为了设计安全的椭圆曲线密码方案,我们通常要求曲线的群阶含有一个大素因子.而素域上的异常曲线恰好满足这个要求,其群阶为素数,等于有限域的大小.然而研究学者发现这样看似安全的椭圆曲线其实并不安全.Satoh-Araki,Semaev和Smart分别提出了求解异常曲线上离散对数问题的有效算法.其中Satoh-Araki和Smart提出的算法本质相同,均为提升法.该方法通过把素域F_p上的椭圆曲线提升到p-adic域Q_p上,然后利用易于计算的形式对数映射求出离散对数.然而Satoh-Araki和Smart只给出了素域上椭圆曲线的提升法,并没有提及当基域是非素域时的情形.本文将推广该方法,使其可以求解特征p有限域上椭圆曲线p-群的离散对数问题.该方法和Semaev的方法具有相同的复杂度,并且具有简洁和直观的优势.进一步,我们将讨论Q_p及其代数扩域上椭圆曲线离散对数问题,并给出它们与有限域上椭圆曲线离散对数问题的关系.

关键词：椭圆曲线离散对数问题提升 p-群

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5G安全:通信与计算融合演进中的需求分析与架构设计

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信息安全学报 2018年第5期3卷 1-14页

作者：李宏佳王利明徐震杨畅中国科学院信息工程研究所信息安全国家重点实验室北京中国100093

5G是未来网络空间的核心基础设施,因而5G安全是网络空间安全的重要组成部分。5G安全技术应打破以往移动通信系统成型后"打补丁式"的升级演进模式,与5G移动通信技术同步演进,实现系统安全内生与安全威胁"标本兼治"... 详细信息

5G是未来网络空间的核心基础设施,因而5G安全是网络空间安全的重要组成部分。5G安全技术应打破以往移动通信系统成型后"打补丁式"的升级演进模式,与5G移动通信技术同步演进,实现系统安全内生与安全威胁"标本兼治"的目标。为了"有的放矢"的推动安全技术同步演进,应首先解决两个基本问题:5G安全需求是什么和5G安全体系架构是什么。针对这两个问题,本文首先从业务、网络、无线接入、用户与终端、系统五个视角梳理了5G通信与计算融合演进的技术特点,并基于这些特点系统的分析了5G安全需求;然后,面向5G安全需求,设计了5G安全总体架构;最后,总结归纳出了5G安全技术的三个发展趋势,即,"面向服务的安全""安全虚拟化"与"增强用户隐私与数据保护"。本文希望为5G安全技术的同步演进提供有益的参考。

关键词： 5G 安全融合演进总体安全架构安全需求

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面向代理重加密算法的程序设计语言研究

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通信学报 2018年第6期39卷 89-97页

作者：苏铓俞研吴槟付安民南京理工大学计算机科学与工程学院江苏南京210094 中国科学院信息工程研究所信息安全国家重点实验室北京100093 中国科学院大学网络空间安全学院北京100049

通过结合领域专用语言(DSL),提出一种面向代理重加密的程序设计语言(PLPRE),PLPRE支持代理重加密算法结构明确、类似数学语言的描述,算法设计人员通过PLPRE能够实现重加密算法快捷、方便的描述,并通过解析工具最终产生与之对应的计算机... 详细信息

通过结合领域专用语言(DSL),提出一种面向代理重加密的程序设计语言(PLPRE),PLPRE支持代理重加密算法结构明确、类似数学语言的描述,算法设计人员通过PLPRE能够实现重加密算法快捷、方便的描述,并通过解析工具最终产生与之对应的计算机编程语言代码。首先介绍了PLPRE的语法规范,给出了关键字、程序逻辑的定义,并以ACC-PRE算法为基础,给出了PLPRE的描述示例,其次描述了基于ANTLR工具的PLPRE的解析与实现流程,最后通过与相关工作的对比,阐述了PLPRE的优势。PLPRE的描述不需要关注数据结构、内存管理等问题,适用于不熟悉计算机编程的密码学家的描述算法,从而降低代理重加密算法研究中的设计与实现偏差。

关键词：代理重加密领域专用语言 ANTLR 算法描述密码算法实现

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分组密码工作模式的应用安全问题

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信息安全研究 2019年第1期5卷 23-28页

作者：王鹏郭婷婷信息安全国家重点实验室(中国科学院信息工程研究所) 北京100093 中国科学院数据与通信保护研究教育中心北京100093 中国科学院大学网络空间安全学院北京100049

分组密码工作模式有着近乎完美的理论体系:只要底层分组密码是安全的,上层工作模式就可以被证明是安全的.但是理论与现实之间存在巨大差距,现实情况中分组密码工作模式往往会出现各种各样的应用安全问题,主要梳理了其中的IV误用、在线... 详细信息

分组密码工作模式有着近乎完美的理论体系:只要底层分组密码是安全的,上层工作模式就可以被证明是安全的.但是理论与现实之间存在巨大差距,现实情况中分组密码工作模式往往会出现各种各样的应用安全问题,主要梳理了其中的IV误用、在线攻击、RUP问题、填充谕示攻击、生日攻击等一系列问题,其中IV误用是指程序员生成的IV值没有达到密码学要求的随机强度,对此可以使用基于Nonce的方案来避免;在线攻击是指一些情况下数据采用在线处理的方式而受到的逐分组攻击,解决方法是使用在线安全的认证加密模式;RUP问题是指工作模式输出未验证的明文,使得数据完整性得不到满足,对此Abed和Ashur等人对相关模式进行了改进;填充谕示攻击是指敌手利用接收方对不正确密文返回的错误提示信息进行攻击,对此可以使用认证加密模式来避免;生日攻击利用工作模式中间状态的碰撞进行伪造的攻击,在此攻击下分组长度为64 b的分组密码的安全强度会降为32b,为了避免这个问题,需要设计超生日界的工作模式.详细分析了以上问题出现的原因、关于它们的研究现状及相应的解决办法,最后给出几点具体的建议.

关键词：分组密码工作模式初始向量在线攻击 RUP问题填充谕示生日攻击

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