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通信学报 2025年第4期46卷 1-14页

作者：黄坚会张江江沈昌祥张建标北京工业大学计算机学院北京100124 可信计算北京市重点实验室北京100124 上海算石科技有限公司上海201203 山西大学计算机与信息技术学院山西太原030006

冯诺依曼计算机体系由于时代局限性未能考虑到现代的安全环境,计算结构中缺少基于硬件可信根的独立防护部件。基于国家标准GB/T 40650-2021可信平台控制模块(TPCM)可信根的可信终端架构被提出。该架构采用双体系结构实现了基于可信根的... 详细信息

冯诺依曼计算机体系由于时代局限性未能考虑到现代的安全环境,计算结构中缺少基于硬件可信根的独立防护部件。基于国家标准GB/T 40650-2021可信平台控制模块(TPCM)可信根的可信终端架构被提出。该架构采用双体系结构实现了基于可信根的渐进式并行可信执行环境架构,从硬件可信根芯片和底层基础软件角度出发解决终端设备源头、平台执行环境及终端设备可信管理的问题。该方法确保终端设备的TPCM可信根芯片和被测基础部件首先上电,完成对CPU执行环境可信度量,并控制CPU电源及设备初始化配置,逐步在计算机启动过程中进行可信扩散。该方法可以在保证设备本体安全可信的基础上实现可靠可信的网络应用,实现设备数据的隐私、安全保障及网络安全。

关键词：国标GB/T 40650-2021 可信根可信平台控制模块态度量可信执行环境

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基于概率克隆的量子程序断点调试

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中国科学:物理学、力学、天文学 2025年第4期55卷 80-90页

作者：姜楠程晓钰王健王子臣北京工业大学计算机学院北京100124 北京交通大学智能交通数据安全与隐私保护技术北京市重点实验室北京100044

量子计算机的发展引起了人们对量子编程的极大关注.然而目前还没有有效的对量子程序进行调试的方法.由于量子态的不可克隆性,以及对量子寄存器的观察会导致量子态塌缩,所以无法像经典环境那样调试量子程序.本文提出一种基于概率克隆的... 详细信息

量子计算机的发展引起了人们对量子编程的极大关注.然而目前还没有有效的对量子程序进行调试的方法.由于量子态的不可克隆性,以及对量子寄存器的观察会导致量子态塌缩,所以无法像经典环境那样调试量子程序.本文提出一种基于概率克隆的量子调试方案QDebug.通过在量子程序中概率性地克隆一个量子比特,然后测量其副本,得以在量子程序中设置断点,间接地查看量子程序中量子比特的状态,来判断量子程序运行是否正确.该方法不会因为测量操作影响量子程序的正常执行.本文还分析了QDebug在调试过程中的可行性,通过将QDebug应用于量子程序来证明其有效性.

关键词：量子程序调试概率克隆量子编程量子软件量子计算

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公交运行状态诊断与在途控制方法研究综述

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中国公路学报 2025年第2期38卷 207-229页

作者：翁剑成李文杰林鹏飞刘冬梅张晓亮北京工业大学交通工程北京市重点实验室北京100124 北京工业大学计算机学院北京100124 智能交通技术交通运输行业重点实验室北京100088 综合交通运输大数据处理及应用技术交通运输行业研发中心(中路高科) 北京100088

在公交智能化、信息化快速发展的背景下,公交在途运行控制研究逐渐成为公交运营优化关注的热点,有助于提升公交运行效率和乘客出行体验,为公交行业发展提供有力支持。为剖析公交在途运行控制中存在的问题与挑战,系统梳理和分析相关研究... 详细信息

在公交智能化、信息化快速发展的背景下,公交在途运行控制研究逐渐成为公交运营优化关注的热点,有助于提升公交运行效率和乘客出行体验,为公交行业发展提供有力支持。为剖析公交在途运行控制中存在的问题与挑战,系统梳理和分析相关研究在研究方向、研究范畴及实践应用方面的现状与发展成果,从而为后续研究者提供清晰的研究脉络、理论框架和方法指导。遵循“状态诊断-控制优化”的研究思路,以公交在途运行不良运行状态之一的公交串车事件为例,针对性地总结公交运行状态诊断与串车事件识别方法以及引发串车事件的影响因素,也对公交在途运行过程中可能存在的其他不良运行状态及相关的识别诊断技术进行梳理。在此基础上,围绕优化模型、控制策略和求解算法对公交在途运行控制方法开展综述。探讨了现有研究在公交运行优化目标、控制对象和约束条件设置上的方法与不足;从站点控制、区间控制和其他控制等不同维度对控制策略研究情况展开综述与梳理,分析了不同控制策略的特点及适用场景;总结了常用的优化模型求解算法,探析不同算法的适用条件与优化效果。最后,对未来研究方向与发展趋势做出展望,以期为公交运行效率与服务质量提升方面的未来研究提供新的思路与系统优化方向。

关键词：交通工程公交运营优化综述运行状态诊断公交在途运行控制公交串车

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典型城市光化学污染在不同气象条件聚类下的特征与机制

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中国环境科学 2025年第5期45卷 2413-2422页

作者：刘莹莹陈赛赛栾和润林洲月尼霞次仁袁跃甫魏巍北京工业大学环境科学与工程学院北京100124 北京工业大学区域大气复合污染防治北京市重点实验室北京100124 北京工业大学计算机学院北京100124 西藏自治区生态环境监测中心西藏拉萨850000

围绕北京市夏季局地光化学污染特征与机制开展研究.首先,基于该市历年夏季气象观测数据,利用K-means方法得到了典型的气象聚类M1~M4,发现其对光化学污染形成影响的重要差异.在该市2021年排放条件下,利用箱式反应模型,开展了各气象聚类... 详细信息

围绕北京市夏季局地光化学污染特征与机制开展研究.首先,基于该市历年夏季气象观测数据,利用K-means方法得到了典型的气象聚类M1~M4,发现其对光化学污染形成影响的重要差异.在该市2021年排放条件下,利用箱式反应模型,开展了各气象聚类的局地光化学污染过程模拟.模拟显示:各气象聚类下O_(3)产率昼间均值为7.91×10^(-9)(M1),7.58×10^(-9)(M2),7.18×10^(-9)(M3),3.55×10^(-9)(M4)·h^(-1),O_(3)生消途径十分相似,均处于VOCs敏感区,但对VOCs的敏感度呈递减趋势.而HCHO与CH_(3)CHO的模拟浓度、产率、生消途径、及对VOCs线性响应均未呈现显著的气象聚类差异,显示了很好的VOCs示踪性.最后,计算了各聚类下65个VOCs组分的O_(3)增量反应IR,发现低活性组分与高活性组分的IR差异在M1条件显著变小,暗示了O_(3)污染日加强低活性组分控制对O_(3)浓度改善的重要性.

关键词：臭氧(O3) 甲醛(HCHO) 乙醛(CH3CHO) 气象条件生成机制

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层次化行为可信性验证

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北京工业大学学报 2012年第9期38卷 1396-1401页

作者：庄琭蔡勉沈昌祥北京工业大学计算机学院北京100124 可信计算北京市重点实验室北京100124

为了缓解度量粒度细化引发的可用性降低,基于并发理论提出层次化的行为可信性验证模型及方法.将面向行为的可信动态度量的可信性验证中对平台行为依时间序的顺次验证方式,转化为基于一种层次化的预期行为描述的可信性验证,相关定理保证... 详细信息

为了缓解度量粒度细化引发的可用性降低,基于并发理论提出层次化的行为可信性验证模型及方法.将面向行为的可信动态度量的可信性验证中对平台行为依时间序的顺次验证方式,转化为基于一种层次化的预期行为描述的可信性验证,相关定理保证了转化的等价性.效率分析结果表明,层次化的验证方式提高了存储效率和验证效率,能解决细粒度可信动态度量的可行性问题.

关键词：可信计算可信动态度量行为可信性验证层次化方法

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基于交互式马尔可夫链的可信动态度量研究

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计算机研究与发展 2011年第8期48卷 1464-1472页

作者：庄琭蔡勉沈昌祥北京工业大学计算机学院北京100124 可信计算北京市重点实验室北京100124

可信动态度量为保障可信计算平台的可靠运行提供了重要支撑.根据系统的可靠性、可用性、信息和行为安全性,提出了可信度量要达到的目标.当前的可信度量集中在可信功能度量上,基于交互式马尔可夫链增加性能特征指标度量,即在预期行为描... 详细信息

可信动态度量为保障可信计算平台的可靠运行提供了重要支撑.根据系统的可靠性、可用性、信息和行为安全性,提出了可信度量要达到的目标.当前的可信度量集中在可信功能度量上,基于交互式马尔可夫链增加性能特征指标度量,即在预期行为描述模型中,运用变迁系统模型描述功能预期,通过将体现在可靠性上的路径概率与预期的关联,获取完成特定行为功能在时间特征上的预期,用于性能特征指标的度量.所构建的功能与性能特征预期用于对系统运行时证据实施相应的功能与性能上的可信性验证.基于交互式马尔可夫链的动态度量模型,从性能角度完善了对可靠性的保障,更全面地确保了系统的可信.

关键词：可信计算可信动态度量交互式马尔可夫链功能度量性能度量

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基于行为的可信动态度量的状态空间约简研究

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计算机学报 2014年第5期37卷 1071-1081页

作者：庄琭沈昌祥蔡勉北京工业大学计算机学院北京100124 可信计算北京市重点实验室北京100124

针对复杂并发计算机系统行为可信的动态度量研究中,细粒度动态度量所引发的状态空间爆炸问题一直是研究的难点.文中基于并发理论研究复杂并发计算机系统行为可信问题,在保障度量可靠性的前提下对系统状态空间进行约简,即通过标记变迁系... 详细信息

针对复杂并发计算机系统行为可信的动态度量研究中,细粒度动态度量所引发的状态空间爆炸问题一直是研究的难点.文中基于并发理论研究复杂并发计算机系统行为可信问题,在保障度量可靠性的前提下对系统状态空间进行约简,即通过标记变迁系统模型描述行为系统,通过事件结构模型研究行为关系,依据行为关系对变迁系统中各条路径进行重构,合并重构路径中相同的路径,实现变迁关系集约简,缩小状态空间.通过上述方法缓解了状态空间爆炸,并且,根据约简后的状态空间得到面向行为的可信动态度量的行为预期,增加细粒度动态度量方法在复杂系统中应用的可行性.

关键词：可信动态度量细粒度度量状态空间约简行为关系行为预期获取网络安全信息安全

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基于可信计算的车联网云用户远程证明

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华中科技大学学报（自然科学版） 2016年第3期44卷 12-16页

作者：张文博包振山张建标詹静北京工业大学计算机学院北京100124 可信计算北京市重点实验室北京100123

为了防止恶意用户对车联网云平台进行欺骗,提出通过远程证明对用户属性和可信平台状态进行验证的方案.一方面,采用模糊属性签名方案可以确保终端的匿名性,避免用户身份及隐私信息泄露;另一方面,采用本方案可利用终端的可信模块及可信链... 详细信息

为了防止恶意用户对车联网云平台进行欺骗,提出通过远程证明对用户属性和可信平台状态进行验证的方案.一方面,采用模糊属性签名方案可以确保终端的匿名性,避免用户身份及隐私信息泄露;另一方面,采用本方案可利用终端的可信模块及可信链传递机制,从而确保硬件、固件及软件的可信性和时效性.此外,在远程证明方案中,向车联网云平台的管理模块申请前用户先提供其行为预测方程,并且云管理模块将一段时间后的行为特征值组与预测方程进行比对,由此确定用户运行程序的动态可信性.采用该方案可有效实现对车联网云用户的远程证明.

关键词：可信计算可信平台远程证明可信车联网云车联网云计算

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基于可信计算的车联网云安全通信模型

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华中科技大学学报（自然科学版） 2014年第11期42卷 102-105页

作者：张文博包振山李健詹静北京工业大学计算机学院北京100124 北京工业大学可信计算北京市重点实验室北京100124

基于可信计算思想提出了一个车联网云平台用户间的安全通信模型.该模型借助可信第三方,在申请通信服务过程中为车联网云用户生成临时身份,即对车联网云用户身份进行匿名化处理,以实现对用户身份隐私的保护.在通信过程中,该模型采用双线... 详细信息

基于可信计算思想提出了一个车联网云平台用户间的安全通信模型.该模型借助可信第三方,在申请通信服务过程中为车联网云用户生成临时身份,即对车联网云用户身份进行匿名化处理,以实现对用户身份隐私的保护.在通信过程中,该模型采用双线性对签名的算法分别对用户的身份合法性和平台可信性进行认证,并有效地使用了随机数、密钥和时间戳,以密钥和散列函数确保了签名的不可伪造性,以时间戳确保了密钥的时效性,以随机数机制防止了重放攻击.分析结果表明:在车联网云平台中采用该通信模型可以使通信过程具备可信性、安全性和匿名性.

关键词：云计算车辆通信可信计算系统认证安全性

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FastProtector:一种支持梯度隐私保护的高效联邦学习方法

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电子与信息学报 2023年第4期45卷 1356-1365页

作者：林莉张笑盈沈薇王万祥北京工业大学信息学部计算机学院北京100124 可信计算北京市重点实验室北京100124

联邦学习存在来自梯度的参与方隐私泄露,现有基于同态加密的梯度保护方案产生较大时间开销且潜在参与方与聚合服务器合谋导致梯度外泄的风险,为此,该文提出一种新的联邦学习方法FastProtector,在采用同态加密保护参与方梯度时引入符号... 详细信息

联邦学习存在来自梯度的参与方隐私泄露,现有基于同态加密的梯度保护方案产生较大时间开销且潜在参与方与聚合服务器合谋导致梯度外泄的风险,为此,该文提出一种新的联邦学习方法FastProtector,在采用同态加密保护参与方梯度时引入符号随机梯度下降(SignSGD)思想,利用梯度中正负的多数决定聚合结果也能使模型收敛的特性,量化梯度并改进梯度更新机制,降低梯度加密的开销;同时给出一种加性秘密共享方案保护梯度密文以抵抗恶意聚合服务器和参与方之间共谋攻击;在MNIST和CIFAR-10数据集上进行了实验,结果表明所提方法在降低80%左右加解密总时间的同时仍可保证较高的模型准确率。

关键词：低加密开销共谋攻击联邦学习梯度保护

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