检索结果-内蒙古大学图书馆

软件学报 2024年第3期35卷 1357-1376页

作者：林莉毛新雅储振兴解晓宇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(北京工业大学) 北京100124

混合云模式下企业业务应用和数据经常跨云流转迁移,面对多样复杂的云服务环境,当前大多数混合云应用仅以主体为中心制定数据的访问控制策略并通过人工调整策略,无法满足数据在全生命周期不同阶段时的细粒度动态访问控制需求.为此,提出... 详细信息

混合云模式下企业业务应用和数据经常跨云流转迁移,面对多样复杂的云服务环境,当前大多数混合云应用仅以主体为中心制定数据的访问控制策略并通过人工调整策略,无法满足数据在全生命周期不同阶段时的细粒度动态访问控制需求.为此,提出一种混合云环境下面向数据生命周期的自适应访问控制方法AHCAC.该方法首先采用基于关键属性的策略描述思想去统一混合云下数据全生命周期的异构策略,尤其引入“阶段”属性显式标识数据的生命周期状态,为实现面向数据生命周期的细粒度访问控制提供基础;其次针对数据生命周期同阶段策略具有相似性和一致性的特点,定义策略距离,引入基于策略距离的层次聚类算法实现数据生命周期各阶段对应访问控制策略的构建;最后通过关键属性匹配实现当数据所处阶段变化时,触发策略评估引擎上数据对应阶段策略的自适应调整和加载,最终实现面向数据生命周期的自适应访问控制.在OpenStack和开源策略评估引擎Balana上通过实验验证了所提方法的有效性和可行性.

关键词：混合云数据生命周期访问控制层次聚类策略自适应调整

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基于区块链的动态可验证对称可搜索加密方案

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软件学报 2023年第11期34卷 5392-5407页

作者：徐万山张建标袁艺林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(北京工业大学) 北京100124

对称可搜索加密(symmetric searchable encryption,SSE)能实现密文数据的检索而不泄露用户隐私,在云存储领域得到了广泛的研究与应用.然而,在SSE方案中,半诚实或者不诚实的服务器可能篡改文件中的数据,返回给用户不可信的文件,因此对这... 详细信息

对称可搜索加密(symmetric searchable encryption,SSE)能实现密文数据的检索而不泄露用户隐私,在云存储领域得到了广泛的研究与应用.然而,在SSE方案中,半诚实或者不诚实的服务器可能篡改文件中的数据,返回给用户不可信的文件,因此对这些文件进行验证是十分必要的.现有的可验证SSE方案大多是用户本地进行验证,恶意用户可能会伪造验证结果,无法保证验证的公平性.基于以上考虑,提出一种基于区块链的动态可验证对称可搜索加密方案(verifiable dynamic symmetric searchable encryption,VDSSE);VDSSE采用对称加密实现动态更新过程中的前向安全;在此基础上,利用区块链实现搜索结果的验证,验证过程中,提出一种新的验证标签——Vtag,利用Vtag的累积性实现验证信息的压缩存储,降低验证信息在区块链上的存储开销,并能够有效支持SSE方案的动态验证.由于区块链具有不可篡改的性质,验证的公平性得以保证.最后,对VDSSE进行实验评估和安全性分析,验证方案的可行性和安全性.

关键词：对称可搜索加密可验证区块链动态更新

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自监督的两阶段广义小样本目标检测算法

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信号处理 2025年第2期41卷 370-381页

作者：段立娟张子晨张广勇北京工业大学计算机学院北京100124 北京工业大学信息安全分类保护关键技术国家工程实验室北京100124 北京工业大学北京可信重点计算实验室北京100124

深度学习技术在目标检测领域取得了巨大进展,但其优异的性能建立在大量精确标注的数据集之上。在样本稀缺的特定领域,如国防海上安全和医学等领域,获取具有标注的数据尤为困难。因此,小样本目标检测领域因其能够应对样本稀疏性所带来的... 详细信息

深度学习技术在目标检测领域取得了巨大进展,但其优异的性能建立在大量精确标注的数据集之上。在样本稀缺的特定领域,如国防海上安全和医学等领域,获取具有标注的数据尤为困难。因此,小样本目标检测领域因其能够应对样本稀疏性所带来的挑战而得到学术界的广泛研究。该领域的研究目标是得到能够从极其有限的样本中提取知识并实现高效目标检测的算法框架。然而,由于新类样本的稀缺性,其与基类之间存在着显著的分布差异,导致了小样本目标检测任务的准确度受限。此外,在对模型应用新类进行微调的过程中,由于新类与基类的不重叠性,模型学习新类的特征知识的过程中会存在大量的梯度更新,导致基类的特征知识被遗忘的问题,从而降低模型的整体性能。针对新类别样本稀缺的问题,本研究采用自监督学习策略。自监督学习,无须依赖标注信息,便于构建代理任务以进行模型训练,是缓解小样本目标检测样本稀缺问题的有效方案。为了避免模型在学习新类特征知识后出现基类灾难性遗忘的问题,本文将自监督学习与两阶段的目标检测器相结合。通过在类别域应用潜在特征来表示各个类别的特征信息,通过动态更新策略在学习新类别的过程中进一步优化特征,并借助检测框域构建良好的代理任务提升回归框的精准度。本研究在PASCAL VOC数据集和MS COCO数据集上进行大量的实验验证,实验结果表明,无论是在新类性能方面还是总体性能方面,本研究所提出的方法相较于其他多个小样本目标检测模型均展现出更加优越的性能表现。

关键词：深度学习自监督学习小样本目标检测广义小样本目标检测

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基于标记配对相干光源的模式匹配量子密钥分发协议

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北京邮电大学学报 2024年第6期47卷 24-29页

作者：周艺华田雨薇杨宇光侍伟敏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

模式匹配量子密钥分发协议一般使用弱相干光源作为信号光源,其中单光子成分较少,导致模式匹配量子密钥分发的密钥率受到限制。对此,提出了一种基于标记配对相干光源的模式匹配密钥分发协议,将标记配对相干光源作为模式匹配量子密钥分发... 详细信息

模式匹配量子密钥分发协议一般使用弱相干光源作为信号光源,其中单光子成分较少,导致模式匹配量子密钥分发的密钥率受到限制。对此,提出了一种基于标记配对相干光源的模式匹配密钥分发协议,将标记配对相干光源作为模式匹配量子密钥分发的信号光源,凭借标记配对相干光源中单光子比例更高的优势,提高了模式匹配量子密钥分发的性能。在渐进和无穷多诱骗态的情况下,对所提协议的密钥率进行了数值模拟。仿真实验结果表明,所提协议与使用弱相干光源作为信号光源的模式匹配量子密钥分发协议相比,不仅有更高的密钥率,而且传输距离更远,当传输距离大于400 km时,所提协议在密钥率方面的优势更加明显。

关键词：量子密钥分发模式匹配量子密钥分发标记配对相干光源安全密钥率

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云边联邦学习系统下抗投毒攻击的防御方法

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软件学报 2024年

作者：赵亚茹张建标曹益皓黄浩翔北京工业大学计算机学院可信计算北京市重点实验室(北京工业大学)

随着海量数据的涌现和智能应用需求的日益增长,保障数据安全成为提高数据质量、实现数据价值的重要举措.其中,云边端架构是高效处理和优化数据的新兴技术,联邦学习(FL)作为一个高效的去中心化的机器学习范式,能够为数据提供隐私保护,近... 详细信息

随着海量数据的涌现和智能应用需求的日益增长,保障数据安全成为提高数据质量、实现数据价值的重要举措.其中,云边端架构是高效处理和优化数据的新兴技术,联邦学习(FL)作为一个高效的去中心化的机器学习范式,能够为数据提供隐私保护,近年来引起了学术界及工业界的广泛关注.然而,联邦学习展示出了固有的脆弱性使其易于遭受投毒攻击.现有绝大多数抵抗投毒攻击的防御方法依赖于连续更新空间,但在实际场景中面向灵活的攻击方式和攻击场景可能是欠鲁棒的.鉴于此,提出一种面向云边联邦学习系统(CEFL)抵抗投毒攻击的防御方法 FedDiscrete.其关键思想是在客户端利用网络模型边的分数计算本地排名,实现离散更新空间的创建.进一步地,为了兼顾参与FL任务的客户端之间的公平性,引入贡献度指标,这样, FedDiscrete能够通过分配更新后的全局排名对可能的攻击者实施惩罚.广泛的实验结果表明所提方法在抵抗投毒攻击方面表现出显著的优势和鲁棒性,且适用于独立同分布(IID)和非独立同分布(non-IID)场景,能够为CEFL系统提供保护.

关键词：联邦学习投毒攻击防御策略离散更新空间云边端架构

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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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基于Safe-PPO算法的安全优先路径规划方法

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北京航空航天大学学报 2023年第8期49卷 2108-2118页

作者：别桐朱晓庆付煜李晓理阮晓钢王全民北京工业大学信息学部人工智能与自动化学院北京100124 北京工业大学计算智能与智能系统北京市重点实验室北京100124 北京工业大学信息学部计算机学院北京100124

现有的路径规划算法对路径规划过程中的路径安全性问题考虑较少,并且传统的近端策略优化(PPO)算法存在一定的方差适应性问题。为解决这些问题,提出一种融合进化策略思想和安全奖励函数的安全近端策略优化(Safe-PPO)算法,所提算法以安全... 详细信息

现有的路径规划算法对路径规划过程中的路径安全性问题考虑较少,并且传统的近端策略优化(PPO)算法存在一定的方差适应性问题。为解决这些问题,提出一种融合进化策略思想和安全奖励函数的安全近端策略优化(Safe-PPO)算法,所提算法以安全优先进行路径规划。采用协方差自适应调整的进化策略(CMA-ES)的思想对PPO算法进行改进,并引入危险系数与动作因子来评估路径的安全性。使用二维栅格地图进行仿真实验,采用传统的PPO算法和Safe-PPO算法进行对比;采用六足机器人在搭建的场景中进行实物实验。仿真实验结果表明:所提算法在安全优先导向的路径规划方面具有合理性与可行性:在训练时Safe-PPO算法相比传统的PPO算法收敛速度提升了18%,获得的奖励提升了5.3%;在测试时采用融合危险系数与动作因子的方案能使机器人学会选择更加安全的道路而非直观上最快速的道路。实物实验结果表明:机器人可以在现实环境中选择更加安全的路径到达目标点。

关键词：机器人导航路径规划深度强化学习近端策略优化安全路径选择

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基于变分量子的离散对数求解算法

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计算机科学 2025年

作者：张兴兰容潇军北京工业大学计算机学院可信计算北京重点实验室

离散对数问题是数论中的一个重要问题，因其求解的困难性，经典计算机没有高效的算法去解决，所以离散对数问题被广泛用于公钥密码体系中，一旦离散对数问题被破解，将直接威胁密码系统的安全。但随着量子计算理论的引入，人们开始考虑... 详细信息

离散对数问题是数论中的一个重要问题，因其求解的困难性，经典计算机没有高效的算法去解决，所以离散对数问题被广泛用于公钥密码体系中，一旦离散对数问题被破解，将直接威胁密码系统的安全。但随着量子计算理论的引入，人们开始考虑用量子计算机去解决离散对数问题。目前求解离散对数问题的量子算法基本都基于Shor算法，但由于Shor算法自身的局限性，其大都存在量子线路深度过大，使用量子比特数过多，后处理步骤复杂等问题，这导致Shor算法难以在有噪声的中等规模量子（Noisy intermediate-scale quantum computers， NISQ）计算机上实现。为了解决这些问题，提出了基于变分量子的离散对数求解算法。该算法利用量子计算的并行性来计算参数化量子态的模幂，并设计标记解线路，将符合离散对数问题的解映射到辅助位上。然后，通过经典优化器不断对含参量子线路中的参数进行调整，使设计好的损失函数不断降低。最后，将经典优化器调整后的参数提出，并放入测量线路中测量，就能以较高概率得到离散对数问题的解。与Shor算法相比，基于变分量子的离散对数求解算法减少了所需量子比特，同时将量子线路的深度减小了接近一半。除此之外，给出了详细的量子线路设计并用Python中的Qiskit包验证了算法的正确性。

关键词：量子计算变分量子算法离散对数问题 Shor算法 Qiskit

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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(O_(3)) 甲醛(HCHO) 乙醛(CH_(3)CHO) 气象条件生成机制

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基于局部亮度直方图的自适应视频帧类型决策算法

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电子与信息学报 2023年第1期45卷 300-307页

作者：刘鹏宇张悦贾克斌段堃刘畅孙萱崔腾鹤北京工业大学信息学部北京100124 先进信息网络北京实验室北京100124 计算机智能与智能系统北京市重点实验室北京100124

视频帧类型决策是影响视频编码效率的关键因素之一。为提升x265视频编码器的编码性能,该文提出基于局部亮度直方图的自适应视频帧类型决策算法。首先,在64×64大小的编码树单元(CTU)级别上统计各帧局部亮度直方图,用帧间局部亮度直... 详细信息

视频帧类型决策是影响视频编码效率的关键因素之一。为提升x265视频编码器的编码性能,该文提出基于局部亮度直方图的自适应视频帧类型决策算法。首先,在64×64大小的编码树单元(CTU)级别上统计各帧局部亮度直方图,用帧间局部亮度直方图差异表征帧间场景变换程度;其次,引入帧内编码帧(I帧)检测窗,在检测窗内通过比较帧间场景变换程度自适应确定I帧;最后,根据帧间场景变换程度与迷你图像组(MiniGOP)大小之间的相关性确定MiniGOP大小,从而自适应确定普通P和B帧(GPB帧)及双向预测编码帧(B帧)。实验结果表明,与x265标准中的相关算法相比,所提算法能够有效降低x265的编码复杂度,可在减少近5%编码时间的前提下,实现视频I帧、GPB帧和B帧的高效自适应决策。

关键词：视频编码 x265 局部亮度直方图视频帧类型决策

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