检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机研究与发展 2024年第6期61卷 1458-1475页

作者：芮志清梅瑶陈振哲吴敬征凌祥罗天悦武延军智能软件研究中心(中国科学院软件研究所) 北京100190 中国科学院大学北京100190 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 北京航空航天大学电子信息工程学院北京100191

开源RISC-V指令集为我国建立自主可控物联网生态提供了重大机遇.然而,物联网设备通常缺乏硬件加固措施,容易遭受物理级的固件篡改攻击,因此保障固件完整性以提高设备安全性至关重要.为此,已有基于安全启动技术的初步探索,但仍存在3个问... 详细信息

开源RISC-V指令集为我国建立自主可控物联网生态提供了重大机遇.然而,物联网设备通常缺乏硬件加固措施,容易遭受物理级的固件篡改攻击,因此保障固件完整性以提高设备安全性至关重要.为此,已有基于安全启动技术的初步探索,但仍存在3个问题:1)传统软件信任根难以保证物理级可靠性;2)主流硬件级安全启动技术被国际芯片厂商掌握,技术未公开且不支持国密算法,无法保证安全自主可控;3)已有基于RISC-V CPU的安全启动研究缺乏对上层固件的校验机制.为解决上述3个问题,首次设计并实现基于国密SM9算法的RISC-V安全启动机制——SeChain.具体而言:1)在RISC-V SoC内部增加了签名计算单元(signature calculation unit,SCU),实现密钥对生成与签名;2)增加了密钥验证单元(key verification unit,KVU),实现验证算法的片内执行及固件完整性验证;3)设计实现基于验证引导的多级安全启动机制,从不可篡改的硬件信任根出发,逐级完成引导程序的完整性校验.基于上述设计,SeChain实现了信任根的不可篡改和安全可信,构造了一个可信的安全启动链,基于国密SM9算法为设备的安全启动和可信执行提供可靠保障.为了验证SeChain的有效性、高效性和可靠性,基于VexRiscv CPU在FPGA硬件平台完成了SeChain仿真验证实验.实验结果表明,SeChain能够有效抵御各类固件篡改攻击,并能对抗信任根攻击,且平均额外时间开销不超过6.47 ***适用于资源受限的IoT设备,在满足安全可信启动的同时,能为国产RISC-V生态的安全自主可控提供有力保障.

关键词：可信计算物联网安全安全启动 SM9国密算法 RISC-V

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基于谷歌地球引擎平台的海上养殖信息提取方法研究——以福建省平潭县为例

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应用海洋学学报 2024年第2期43卷 360-370页

作者：闫锦崴郑蔚恒于鹏厦门理工学院计算机与信息工程学院福建厦门361024 自然资源部空间海洋遥感与应用重点实验室北京100081

海上养殖业对粮食安全有着至关重要的作用。然而,海上养殖的无序扩张和开发,阻碍了海上交通,同时也造成了海洋环境问题。为及时、准确地获取海上养殖信息,满足海岸带调查以及推进海上养殖规范化、科学化,提出一种基于谷歌地球引擎(Googl... 详细信息

海上养殖业对粮食安全有着至关重要的作用。然而,海上养殖的无序扩张和开发,阻碍了海上交通,同时也造成了海洋环境问题。为及时、准确地获取海上养殖信息,满足海岸带调查以及推进海上养殖规范化、科学化,提出一种基于谷歌地球引擎(Google Earth Engine, GEE)平台实现长时间序列下海上养殖区信息快速提取的方法。本研究构建了一个基于随机森林分类的海上养殖区信息提取模型,该模型综合利用了Sentinel-1卫星SAR影像数据的VV和VH极化波段,以及Sentinel-2卫星的多光谱影像数据。此外,模型还融合了4个用于增强养殖区特征的指数,以提高养殖区域信息提取的准确性和效率。这种方法的应用旨在优化海上养殖区的识别过程,通过精确分析和利用不同数据源的互补优势,展现了遥感技术在海洋养殖监测领域的巨大潜力。本研究对2017—2021年平潭县海上养殖区域进行判定与提取,实验结果表明,以养殖密度较低,养殖特征不明显为特征的海上养殖区,基于GEE平台的海上养殖区信息提取方法精度在90%以上,表明在复杂水体背景下对养殖区快速识别取得较好的效果,可为海上养殖科学规划与规范化管理提供有效的参考依据。

关键词：海洋物理学谷歌地球引擎海上养殖区提取 Sentinel-1/2 随机森林分类平潭县

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一种跨区域跨评分协同过滤推荐算法

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计算机研究与发展 2024年第12期61卷 3134-3153页

作者：于旭彭庆龙詹定佳杜军威刘金环林俊宇巩敦卫张子迎于婕青岛科技大学信息科学技术学院山东青岛266061 中国石油大学(华东)计算机科学与技术学院山东青岛266580 符号计算与知识工程教育部重点实验室(吉林大学) 长春130012 中国科学院信息工程研究所北京100093 中国矿业大学信息与控制工程学院江苏徐州221116 嘉应学院计算机学院广东梅州514011

传统跨评分协同过滤范式忽视了目标域中评分密度对用户和项目隐向量精度的影响,导致评分稀疏区域评分预测不够准确.为克服区域评分密度对评分预测的影响,基于迁移学习思想提出一种跨区域跨评分协同过滤推荐算法(cross-rating collaborat... 详细信息

传统跨评分协同过滤范式忽视了目标域中评分密度对用户和项目隐向量精度的影响,导致评分稀疏区域评分预测不够准确.为克服区域评分密度对评分预测的影响,基于迁移学习思想提出一种跨区域跨评分协同过滤推荐算法(cross-rating collaborative filtering recommendation algorithm,CRCRCF),相对于传统跨评分协同过滤范式,该算法不仅能有效挖掘辅助域重要知识,而且可以挖掘目标域中评分密集区域的重要知识,进一步提升目标域整体,尤其是评分稀疏区域的评分预测精度.首先,针对用户和项目,分别进行活跃用户和非活跃用户、热门项目和非热门项目的划分.利用图卷积矩阵补全算法提取目标域活跃用户和热门项目、辅助域中全体用户和项目的隐向量.其次,对活跃用户和热门项目分别构建基于自教学习的深度回归网络学习目标域和辅助域中隐向量的映射关系.然后,将映射关系泛化到全局,利用非活跃用户和非热门项目在辅助域上相对较准确的隐向量推导其目标域上的隐向量,依次实现了跨区域映射关系迁移和跨评分的隐向量信息迁移.最后,以求得的非活跃用户和非热门项目在目标域上的隐向量为约束,提出受限图卷积矩阵补全模型,并给出相应推荐结果.在MovieLens和Netflix数据集上的仿真实验显示CRCRCF算法较其他最先进算法具有明显优势.

关键词：协同过滤跨区域跨评分推荐图卷积矩阵补全自教学习深度回归网络受限图卷积矩阵补全

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平衡探索与利用的广义鸽群优化算法

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中国科学：技术科学 2023年第2期53卷 268-279页

作者：程适张明明史玉回路辉雷秀娟王锐陕西师范大学计算机科学学院西安710119 广东省类脑智能计算重点实验室(南方科技大学) 深圳518055 北京航空航天大学电子信息工程学院北京100191 国防科技大学系统工程学院长沙410073

为了平衡鸽群优化算法的探索与利用能力,本文提出了一种广义鸽群优化算法.传统的鸽群优化算法包含两种优化算子,分别为地图与指南针算子和地标算子.这两种算子依次执行,在一次算法运行中,仅执行一轮迭代.在广义鸽群优化算法中,将算法搜... 详细信息

为了平衡鸽群优化算法的探索与利用能力,本文提出了一种广义鸽群优化算法.传统的鸽群优化算法包含两种优化算子,分别为地图与指南针算子和地标算子.这两种算子依次执行,在一次算法运行中,仅执行一轮迭代.在广义鸽群优化算法中,将算法搜索分为多个阶段,每个阶段分别执行两种算子.在算法的一次运行中,两种算子执行多轮.地图与指南针算子侧重于算法的探索能力,而地标算子侧重于算法的利用能力.改进算法仅改变了两种算子的执行顺序,无需增加额外的函数值计算.此外,广义鸽群优化算法扩展了解集合结构和算子参数设置,这对于提高算法的搜索质量大有裨益.在11个单目标测试函数和8个多模态优化测试函数上进行仿真对比试验,结果表明广义鸽群优化算法提高了鸽群优化算法的搜索效率,改进了算法的搜索结果.

关键词：群体智能鸽群优化算法探索与利用多模态优化

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基于脉搏波频域梅尔频率倒谱系数特征的高血压危险分层预测模型

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海军军医大学学报 2024年第10期45卷 1226-1240页

作者：齐晨浩杨晶东邱泽浩尧明慧燕海霞上海理工大学光电信息与计算机工程学院自主机器人实验室上海200093 上海中医药大学中医学院中医诊断学教研室上海201203

目的为改进基于人工智能技术高血压时域脉搏波分类模型精度低、泛化性能差的问题,提出一种基于融合注意力机制的频域脉搏波预测模型。方法首先将时域脉搏波转换为频域梅尔频率倒谱系数特征,增强脉搏波区分度,采用时间卷积网络与Transf... 详细信息

目的为改进基于人工智能技术高血压时域脉搏波分类模型精度低、泛化性能差的问题,提出一种基于融合注意力机制的频域脉搏波预测模型。方法首先将时域脉搏波转换为频域梅尔频率倒谱系数特征,增强脉搏波区分度,采用时间卷积网络与Transformer 结构提取脉搏波深层特征,并将自注意力机制与选择性内核注意力进行决策融合,提取脉搏波关联特征,并采用Floodings正则化方法间接控制训练损失,防止过拟合发生。针对上海中医药大学附属龙华医院及上海市中西医结合医院提供的527例临床脉诊数据,进行5折交叉验证实验。此外,采用梯度提升决策树算法统计脉搏波频域特征的贡献率排名,分析影响模型分类精度的关键因素,为中医临床辅助诊断提供参考价值。结果本研究提出的模型分类评估指标准确度、F1值、精确率、召回率和AUC值分别为0.939 6、0.924 9、0.940 9、0.929 5和0.993 4。脉搏波的静态特征、一阶差分和二阶差分系数的贡献率相对均衡,说明高血压危险程度不仅与脉搏波的静态特征相关,也应当考虑脉搏波的动态特征。结论与典型脉搏波分类模型相比,本研究提出的模型具有较高的分类精度和泛化性能。

关键词：高血压危险分层梅尔频率倒谱系数时间卷积网络 Transformer

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基于不完美CSI的认知反向散射通信吞吐量最大化算法

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电子与信息学报 2023年第7期45卷 2325-2333页

作者：徐勇军姜思巧王公仆杨刚李东黄东重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 重庆金美通信有限责任公司重庆400030 北京交通大学计算机与信息技术学院北京100044 电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室成都611731 澳门科技大学计算机科学与工程学院中国澳门999078 贵州大学现代制造技术教育部重点实验室贵阳550025

为了提高频谱传输效率和抑制信道不确定性影响,该文提出一种基于不完美信道状态信息的认知反向散射通信吞吐量最大化算法。首先,考虑主基站最大发射功率、传输时间、用户服务质量、有界信道不确定性等约束,建立了联合优化主基站波束、... 详细信息

为了提高频谱传输效率和抑制信道不确定性影响,该文提出一种基于不完美信道状态信息的认知反向散射通信吞吐量最大化算法。首先,考虑主基站最大发射功率、传输时间、用户服务质量、有界信道不确定性等约束,建立了联合优化主基站波束、传输时间、反射系数的多变量耦合的非线性鲁棒吞吐量最大化模型。其次,利用最坏准则、S-Procedure、连续凸近似和交替优化方法,将原问题转换为凸优化问题,并提出一种基于迭代的鲁棒资源分配算法。仿真结果表明,与非鲁棒算法对比,所提算法具有较好的吞吐量和鲁棒性,且中断概率减小2.39%。

关键词：认知无线电网络反向散射通信吞吐量最大化鲁棒性

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ARM指针认证机制研究综述

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信息安全学报 2023年第6期8卷 94-109页

作者：张军侯锐李小馨王兴宾赵路坦国冰磊湖北文理学院计算机工程学院襄阳441100 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

内存错误漏洞是以不安全语言编写软件系统中安全性和可靠性问题的主要原因。这些漏洞常被用来将代码执行重定向到攻击者控制的位置。诸如代码复用攻击这样的内存错误漏洞利用的流行促使主要处理器制造商设计基于硬件的防御机制。一个例... 详细信息

内存错误漏洞是以不安全语言编写软件系统中安全性和可靠性问题的主要原因。这些漏洞常被用来将代码执行重定向到攻击者控制的位置。诸如代码复用攻击这样的内存错误漏洞利用的流行促使主要处理器制造商设计基于硬件的防御机制。一个例子是ARMv8.3中引入的指针认证(PAuth)机制。PAuth使用签名密钥和指针上下文信息对指针进行签名,上下文信息是缩小保护范围和开发不同类型安全机制的关键元素。通过使用轻量级分组密码算法QARMA64并将指针认证码(PAC)存储在指针未使用位中,PAuth可以较小的性能和存储开销检查指针的完整性。当前一些研究使用PAuth降低内存安全机制的性能开销,还有一些研究基于PAuth提高控制流完整性的保护精度。虽然PAuth受到越来越多的关注,但它仍然遭受暴力攻击和PAC伪造攻击。因此,很有必要对当前基于PAuth的安全应用进行总结,并分析其存在的问题。本文首先介绍内存错误漏洞利用的相关背景和相应的保护机制。然后,我们详细介绍了PAuth机制的详细信息,包括硬件支持、加密算法和密码密钥管理,及其潜在的安全问题。然后,我们总结了当前基于PAuth的内存安全和控制流完整性的研究,特别是指针上下文的选择方法。最后,基于我们的调查,讨论和展望ARM PAuth未来可能的研究方向。未来的研究方向可能包括以下几个方面:PAuth密钥管理和上下文选择、针对推测攻击的防御,以及PAuth与其他ARM安全机制的结合使用。

关键词：指针认证内存错误漏洞控制流完整性指针完整性

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微内核操作系统互斥量模块功能正确性的形式化验证

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软件学报 2024年第9期35卷 4179-4192页

作者：张林雁李希萌施智平关永曹钦翔张倩颖首都师范大学信息工程学院北京100048 电子系统可靠性技术北京市重点实验室(首都师范大学) 北京100048 北京成像理论与技术高精尖创新中心(首都师范大学) 北京100048 上海交通大学约翰霍普克罗夫特计算机科学中心上海200030

操作系统在许多安全攸关领域为软件系统提供关键性底层支撑,操作系统中一个微小的错误或漏洞都可能引起整个软件系统的重大故障,造成巨大经济损失或危及人身安全.为了减少此类安全事故的发生,对操作系统正确性进行验证十分必要.传统测... 详细信息

操作系统在许多安全攸关领域为软件系统提供关键性底层支撑,操作系统中一个微小的错误或漏洞都可能引起整个软件系统的重大故障,造成巨大经济损失或危及人身安全.为了减少此类安全事故的发生,对操作系统正确性进行验证十分必要.传统测试手段无法穷尽系统中的所有潜在错误,因而操作系统验证有必要使用具有严格数学理论基础的形式化方法.在操作系统中,互斥量可协调多任务对资源的访问,是一种常用的任务同步方式,其功能正确性对于保障多任务应用的正确性十分关键.基于定理证明方法,在交互式定理证明器Coq中对某抢占式微内核操作系统的互斥量模块进行代码级形式化建模,给出其接口函数的形式化规范,并实现这些接口函数的功能正确性验证.

关键词：互斥量功能正确性形式化验证定理证明 Coq定理证明器

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加密算法Simpira v2的不可能差分攻击

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西安电子科技大学学报 2022年第5期49卷 201-212页

作者：刘亚宫佳欣赵逢禹上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 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

评估适用于各类应用场景中,对称加密算法的安全强度对系统中数据机密性至关重要。Simpira v2是2016年在亚密会上发布可以实现高吞吐量的密码置换算法族,非常适用于信息系统中保护数据的机密性。Simpira-6是Simpira v2族加密算法中6分支... 详细信息

评估适用于各类应用场景中,对称加密算法的安全强度对系统中数据机密性至关重要。Simpira v2是2016年在亚密会上发布可以实现高吞吐量的密码置换算法族,非常适用于信息系统中保护数据的机密性。Simpira-6是Simpira v2族加密算法中6分支的情形,分组长度为128 b比特(bit)。研究了Simpira-6作为Even-Mansour结构下的置换加密算法的安全强度,使用不可能差分攻击基本原理,首先构造一条当前最长的9轮Simpira-6不可能差分链,但基于此攻击需要的复杂度超过穷尽搜索;其次,在Simpira v2的安全性声明下,攻击7轮Simpira-6恢复384位主密钥,攻击需要数据和时间复杂度分别为2^(57.07)个选择明文和2^(57.07)次加密;最后,在Even-Mansour安全性声明下对8轮Simpira-6进行不可能差分攻击,恢复768位主密钥,攻击需要数据和时间复杂度分别为2^(168)个选择明文和2^(168)次加密。首次对Simpira v26分支情形的不可能差分攻击,为未来运用Simpira v2保护数据机密性提供重要的理论依据。

关键词：分组密码加密系统不可能差分攻击安全性分析 Simpira v2 广义Feistel结构 Even-Mansour结构安全性声明

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太赫兹光谱技术快速识别与检测大米中沙蚕毒素类农药残留

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中国食品学报 2022年第9期22卷 217-225页

作者：张瑛吴静珠刘慧琳北京工商大学食品与健康学院北京100048 北京工商大学计算机与信息工程学院食品安全大数据技术北京市重点实验室北京100048

建立透射式太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术结合主成分分析(PCA)对大米中3种沙蚕毒素类农药(杀螟丹、杀虫磺和杀虫单)残留进行快速识别和检测。基于聚乙烯为基质获取杀螟丹、杀虫磺和杀虫单的THz特征吸收峰,进行物质识别和定量分析。以大... 详细信息

建立透射式太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术结合主成分分析(PCA)对大米中3种沙蚕毒素类农药(杀螟丹、杀虫磺和杀虫单)残留进行快速识别和检测。基于聚乙烯为基质获取杀螟丹、杀虫磺和杀虫单的THz特征吸收峰,进行物质识别和定量分析。以大米为基质,分别添加杀螟丹、杀虫磺和杀虫单,借助PCA分析进行检测和识别。结果表明,杀螟丹、杀虫磺和杀虫单的THz吸收谱图中存在特征吸收峰(1.95,1.19,1.70 THz),为物质识别提供了依据。在0.002%~16.667%范围,1.95,1.19,1.70 THz处特征峰吸收值与质量分数具有良好的线性关系,相关系数均高于0.9599。以大米粉为基质,PCA分析实现了对0.002%~16.667%添加范围THz吸收谱的完全区分以及0.002%低质量分数添加下3种沙蚕毒素类农药的识别。透射式THz-TDS技术可实现农产品中沙蚕毒素类农药残留的快速识别与检测,试验结果为该技术在农产品中农药残留的检测提供了试验依据。

关键词：大米太赫兹光谱技术沙蚕毒素类农药残留食品安全主成分分析

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