检索结果-内蒙古大学图书馆

通信学报 2018年第1期39卷 170-182页

作者：黄健明张恒巍信息工程大学三院河南郑州450001 数学工程与先进计算国家重点实验室河南郑州450001

针对同一博弈群体之间存在策略依存性,通过引入激励系数,改进传统复制动态方程,完善复制动态速率计算方法,构建基于改进复制动态的网络攻防演化博弈模型。利用改进复制动态方程进行演化均衡求解,采用雅可比矩阵的局部稳定分析法对所求... 详细信息

针对同一博弈群体之间存在策略依存性,通过引入激励系数,改进传统复制动态方程,完善复制动态速率计算方法,构建基于改进复制动态的网络攻防演化博弈模型。利用改进复制动态方程进行演化均衡求解,采用雅可比矩阵的局部稳定分析法对所求均衡点进行稳定性分析,得到不同条件下的最优防御策略。研究结果表明,同一群体的不同策略之间既存在促进作用,也存在抑制作用。通过实验仿真验证了所提模型和方法的准确性和有效性,为解决现实社会中的信息安全问题提供了新的理论支撑。

关键词：策略依赖性激励系数改进复制动态复制动态速率雅可比矩阵最优防御策略

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浮点数学函数异常处理方法

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软件学报 2015年第12期26卷 3088-3103页

作者：许瑾晨郭绍忠黄永忠王磊周蓓解放军信息工程大学河南郑州450001 数学工程与先进计算国家重点实验室江苏无锡214125

异常会造成程序错误,实现完全没有异常的浮点计算软件也很艰难,因此,实现有效的异常处理方法很重要.但现有的异常处理并不针对浮点运算,并且研究重点都集中在整数溢出错误上,而浮点类型运算降低了整数溢出存在的可能.针对上述现象,面向... 详细信息

异常会造成程序错误,实现完全没有异常的浮点计算软件也很艰难,因此,实现有效的异常处理方法很重要.但现有的异常处理并不针对浮点运算,并且研究重点都集中在整数溢出错误上,而浮点类型运算降低了整数溢出存在的可能.针对上述现象,面向基于汇编实现的数学函数,提出了一种针对浮点运算的分段式异常处理方法.通过将异常类型映射为64位浮点数,以核心运算为中心,将异常处理过程分为3个阶段:输入参数检测(处理INV异常)、特定代码检测(处理DZE异常和INF异常)以及输出结果检测(处理FPF异常和DNO异常),并从数学运算的角度对该方法采用分段式处理的原因进行了证明.实验将该方法应用于Mlib浮点函数库,对库中600多个面向不同平台的浮点函数进行了测试.测试结果表明:该方法能够将出现浮点异常即中断的函数个数从90%降到0%.同时,实验结果验证了该方法的高效性.

关键词：浮点数数学函数异常处理

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一类密码函数的构造与分析

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通信学报 2013年第4期34卷 106-113页

作者：欧智慧赵亚群李旭信息工程大学四院河南郑州450002 数学工程与先进计算国家重点实验室河南郑州450002

利用t+1个n元布尔函数(称为基函数)级联构造了一类n+t元布尔函数G(x,y),并给出了G(x,y)的Walsh循环谱和自相关系数。通过Krawtchouk多项式与Krawtchouk矩阵对G(x,y)和基函数的关系进行了研究。分析了G(x,y)的密码学性质:相关免疫性、扩... 详细信息

利用t+1个n元布尔函数(称为基函数)级联构造了一类n+t元布尔函数G(x,y),并给出了G(x,y)的Walsh循环谱和自相关系数。通过Krawtchouk多项式与Krawtchouk矩阵对G(x,y)和基函数的关系进行了研究。分析了G(x,y)的密码学性质:相关免疫性、扩散性和代数免疫性。特别地,当t=2时,分析了G(x,y)与基函数的具体关系。另外,一般化该构造方法构造了一类多输出布尔函数,给出了该类多输出布尔函数的广义Walsh循环谱,进而分析了该类多输出布尔函数的相关免疫性和代数免疫性。

关键词：密码函数 Plateaued函数 Krawtchouk矩阵代数免疫性

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基于随机演化博弈模型的网络防御策略选取方法

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电子学报 2018年第9期46卷 2222-2228页

作者：黄健明张恒巍信息工程大学三院河南郑州450001 数学工程与先进计算国家重点实验室河南郑州450001

针对攻防博弈系统中存在攻防策略集和系统运行环境改变等各类随机干扰因素的问题,传统确定性博弈模型无法准确描述攻防博弈过程.利用非线性Itó随机微分方程构建随机演化博弈模型,用于分析攻防随机动态演化过程.通过求解,并根据随... 详细信息

针对攻防博弈系统中存在攻防策略集和系统运行环境改变等各类随机干扰因素的问题,传统确定性博弈模型无法准确描述攻防博弈过程.利用非线性Itó随机微分方程构建随机演化博弈模型,用于分析攻防随机动态演化过程.通过求解,并根据随机微分方程稳定性判别定理对攻防双方的策略选取状态进行稳定性分析,设计出基于随机攻防演化博弈模型的安全防御策略选取算法.最后,通过仿真验证了不同强度的随机干扰对攻防决策演化速率的影响,且干扰强度越大,防御者更倾向于选择强防御策略,攻击者更倾向于选择强攻击策略.本文模型和方法能够用于网络攻击行为预测和安全防御决策.

关键词：网络安全网络攻防博弈论有限理性演化博弈网络防御 Itó随机微分方程策略

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基于二分网络的分布式;服务组合系统建模研究

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系统仿真学报 2018年第1期30卷 1-7,17页

作者：郝耀辉韩继红郭虹刘树新信息工程大学郑州450001 数学工程与先进计算国家重点实验室郑州450001

分布式服务组合系统在军事、通信等领域被广泛地应用,为深入理解系统的特性,基于二分网络模型的结构形式对其进行了建模研究,使用平均场理论分析了负载均衡和随机选择两种连边方式下,服务节点度分布与终端节点满足Poisson分布的期望值... 详细信息

分布式服务组合系统在军事、通信等领域被广泛地应用,为深入理解系统的特性,基于二分网络模型的结构形式对其进行了建模研究,使用平均场理论分析了负载均衡和随机选择两种连边方式下,服务节点度分布与终端节点满足Poisson分布的期望值、终端节点申请的任务量大小、局域世界大小3个因素之间的关系,发现在随机选择连边方式下,局域世界因素对服务节点度分布无影响的特性。仿真模拟实验的结果进一步验证了理论推导结论的正确性。

关键词：二分网络分布式服务组合平均场理论负载均衡

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基于静态寄存器分配的系统仿真协同优化方法

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计算机应用 2014年第5期34卷 1404-1407,1422页

作者：蒋烈辉陈慧超董卫宇张彦文信息工程大学数学工程与先进计算国家重点实验室郑州450001

针对X86系统仿真中基于静态寄存器分配的代码翻译机制导致的目标代码膨胀率高、翻译引擎和执行引擎间切换开销大两方面问题,提出了以寄存器映射、自定义指令和影子寄存器为基础的软硬协同优化方法。寄存器映射优化将对内存中模拟的源机... 详细信息

针对X86系统仿真中基于静态寄存器分配的代码翻译机制导致的目标代码膨胀率高、翻译引擎和执行引擎间切换开销大两方面问题,提出了以寄存器映射、自定义指令和影子寄存器为基础的软硬协同优化方法。寄存器映射优化将对内存中模拟的源机器寄存器的操作转化为对本地机器寄存器操作,降低了翻译后目标代码膨胀率;自定义指令和影子寄存器优化将引擎切换时上下文的备份和恢复操作简化为2条自定义指令,提升了引擎切换效率。相比协同优化前,X86仿真系统Linux-0.2的翻译后目标代码膨胀率降低了21.9%,开关机时间获得了1.35的加速比。测试结果表明了该协同优化方法对于提升系统仿真效率具有可行性和有效性。

关键词：系统仿真协同优化寄存器映射自定义指令影子寄存器

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基于随机性测试的分组密码体制识别方案

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密码学报 2019年第2期6卷 177-190页

作者：赵志诚赵亚群刘凤梅信息工程大学数学工程与先进计算国家重点实验室郑州450001 信息保障技术重点实验室北京100072

密码体制识别是指在已知密文条件下,通过分析密文中潜在的各类特征信息达到区分或识别其加密算法的过程,是现实中开展深层次密码分析的重要前提.基于机器学习的密码体制识别方法通过提取密文特征训练机器学习算法模型构建密码体制识别... 详细信息

密码体制识别是指在已知密文条件下,通过分析密文中潜在的各类特征信息达到区分或识别其加密算法的过程,是现实中开展深层次密码分析的重要前提.基于机器学习的密码体制识别方法通过提取密文特征训练机器学习算法模型构建密码体制识别分类器,具有识别准确率高、操作流程简明且实用性强的特点,目前已成为密码体制识别领域的主流方法.本文基于NIST的随机性测试标准重新设计密文特征提取方法,进而提出了一种基于随机森林分类算法的密码体制识别方案.实验表明,该方案可以有效区分明密文以及分组密码不同模式(ECB模式与CBC模式)加密的密文,并以明显高于随机的的识别准确率完成对AES、DES、3DES、IDEA、Blowfish和Camellia共计六种密码体制的两两区分实验.大多数基于随机性测试的密文特征具有识别不同密码体制加密密文的能力,与现有的密文特征相比,本文提出的部分密文特征可以在较少的数据量下达到较高识别准确率.相关研究可以为进一步探索密文特征提取技术与密码体制识别方案提供参考.

关键词：密码体制识别随机性测试特征提取随机森林

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MIBS密码的相关密钥不变偏差线性分析

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密码学报 2016年第4期3卷 352-360页

作者：刘庆聪赵亚群马猛刘凤梅信息工程大学数学工程与先进计算国家重点实验室郑州450001 信息保障技术重点实验室北京100072

MIBS算法是由Izadi等在CANS2009上提出的一种轻量级分组密码算法,它的资源占用量较少,可以很好地应用于无线传感技术等设备资源和计算能力有限的环境中,目前对于MIBS已有许多分析结果,其中包括积分分析、差分分析、不可能差分分析、中... 详细信息

MIBS算法是由Izadi等在CANS2009上提出的一种轻量级分组密码算法,它的资源占用量较少,可以很好地应用于无线传感技术等设备资源和计算能力有限的环境中,目前对于MIBS已有许多分析结果,其中包括积分分析、差分分析、不可能差分分析、中间相遇分析等,但这些都是选择明文攻击.本文研究了轻量级分组密码算法MIBS-80抵抗相关密钥不变偏差线性分析的能力,属于已知明文攻击.利用MIBS-80密钥扩展算法的性质以及主密钥和轮密钥的关系,给出了一个密钥差分特征。结合掩码和密钥差分的特点,构造了一个9轮相关密钥不变偏差线性分析区分器,然后利用合适的线性逼近和部分和技术,对13轮的MIBS-80进行了攻击,并给出了攻击算法,能够恢复部分轮子密钥信息。攻击结果显示:攻击的数据复杂度和时间复杂度分别为2^(62.29)和2^(59.62).分析结果表明,该结果要优于已有的线性分析结果,并且此攻击方法是已知明文攻击,便于操作,易于实施.本文是第一个关于MIBS密码相关密钥不变偏差线性分析的结果,并且要优于目前已有的线性分析结果。

关键词：分组密码线性分析 MIBS算法相关密钥

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后量子密码CRYSTALS-Kyber的FPGA多路并行优化实现

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通信学报 2022年第2期43卷 196-207页

作者：李斌陈晓杰冯峰周清雷郑州大学计算机与人工智能学院河南郑州450001 信息工程大学数学工程与先进计算国家重点实验室河南郑州450001

在基于格的后量子密码中,多项式乘法运算复杂且耗时,为提高格密码在实际应用中的运算效率,提出了一种后量子密码CRYSTALS-Kyber的FPGA多路并行优化实现。首先,描述了Kyber算法的流程,分析了NTT、INTT及CWM的执行情况。其次,给出了FPGA... 详细信息

在基于格的后量子密码中,多项式乘法运算复杂且耗时,为提高格密码在实际应用中的运算效率,提出了一种后量子密码CRYSTALS-Kyber的FPGA多路并行优化实现。首先,描述了Kyber算法的流程,分析了NTT、INTT及CWM的执行情况。其次,给出了FPGA的整体结构,采用流水线技术设计了蝶形运算单元,并以Barrett模约简和CWM调度优化,提高了计算效率。同时,放置32个蝶形运算单元并行执行,缩短了整体计算周期。最后,对多RAM通道进行了存储优化,以数据的交替存取控制和RAM资源复用,提高了访存效率。此外,采用松耦合架构,以DMA通信实现了整体运算的调度。实验结果和分析表明,所提方案可在44、49、163个时钟周期内完成NTT、INTT及CWM运算,优于其他方案,具有较高的能效比。

关键词：后量子密码 CRYSTALS-Kyber 现场可编程门阵列数论变换多项式乘法蝶形运算

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面向MPI代码生成的Open64编译器后端

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计算机学报 2014年第7期37卷 1620-1632页

作者：赵捷赵荣彩韩林李宝亮解放军信息工程大学数学工程与先进计算国家重点实验室郑州450001 国防科学技术大学计算机学院长沙410073

随着计算机体系结构的发展,分布式存储结构以其良好的扩展性逐渐占据了高性能计算机体系结构市场的主导地位.为了将现有的串行程序转换为能够在高性能计算机上运行的并行程序,研究人员提出了并行化编译器.然而,当前面向分布存储并行系... 详细信息

随着计算机体系结构的发展,分布式存储结构以其良好的扩展性逐渐占据了高性能计算机体系结构市场的主导地位.为了将现有的串行程序转换为能够在高性能计算机上运行的并行程序,研究人员提出了并行化编译器.然而,当前面向分布存储并行系统的编译器发展却相对较慢,而面向共享存储并行系统的编译器及其相应技术已逐渐成熟.一种开发面向分布存储并行系统编译器的可行方法是改进现有的面向共享存储并行系统的编译器,使其自动生成能够在分布存储结构高性能计算机上运行的MPI(Message Passing Interface)并行程序.因此,该文为面向共享存储并行系统的编译器Open64设计并实现了一个支持MPI代码生成的后端.根据分布式并行化编译的特点,主要从自动生成计算划分、改进循环优化和自动生成MPI并行代码3个方面对Open64进行了改进,使其能够实现面向分布存储的并行化编译.实验测试利用带有MPI后端的Open64对串行程序进行编译,生成的MPI并行代码可直接运行在具有分布存储结构的高性能计算机上.通过将该MPI并行代码的执行效率与传统面向分布存储并行系统编译器生成的MPI代码效率进行比较,并行效率有明显的提升.

关键词：高性能计算分布存储并行化编译系统 Open64编译器 MPI代码

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