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信息安全学报 2025年第1期10卷 1-16页

作者：杨毅吴凭飞邱朋飞王春露赵路坦张锋巍王博吕勇强王海霞汪东升北京邮电大学可信分布式计算与服务教育部重点实验室北京100867 清华大学计算机科学与技术系北京100084 中国科学院信息工程研究所北京100093 南方科技大学计算机科学与工程系深圳518055 飞腾信息技术有限公司天津300459 清华大学北京信息科学与技术国家研究中心北京100084 中关村实验室北京100094

隐蔽信道是一种在不违背计算机当前安全策略的前提下,在进程间传递信息的攻击方式。共两个进程参与到隐蔽信道的构建中:木马进程和间谍进程,具有高权限的木马进程通过隐蔽信道向低权限的间谍进程传递信息以完成攻击。隐蔽信道的传输介... 详细信息

隐蔽信道是一种在不违背计算机当前安全策略的前提下,在进程间传递信息的攻击方式。共两个进程参与到隐蔽信道的构建中:木马进程和间谍进程,具有高权限的木马进程通过隐蔽信道向低权限的间谍进程传递信息以完成攻击。隐蔽信道的传输介质种类很多,如时间、功耗、温度等。在现代处理器中,分支预测器作为重要的微架构组件,有效提高了处理器的流水线效率,但由于分支预测器在核内的多进程间共享,使得其存在被用于构建隐蔽信道的风险。目前Intel x86架构已被发现存在基于分支预测器的隐蔽信道攻击,但是Arm架构是否存在相似的攻击还没有得到充分的研究。本文中,我们成功在Arm架构的实际硬件平台上构建了三种基于分支预测器的隐蔽信道。首先我们在Arm架构下设计并实现了类似于x86架构下的基于分支预测器的隐蔽信道CC和RSC,其次我们发现了一个新的基于分支预测组件BTB的隐蔽信道BTBC。我们评估并分析了隐蔽信道参数对信道性能的影响及其成因,并给出参数设置建议。在Cortex-A53及Cortex-A72两种核心上,我们对三种隐蔽信道的信号特性、传输速率和误码率进行了测试和对比分析。实验表明在实际的Arm架构硬件平台下,BTBC的传输信号边缘清晰,震荡幅度小。在连续传输数据时表现出与CC和RSC近似的信道性能,并且在两种核心上均可以低误码率进行数据传输,其在200bps的传输速率下,仅有2%的误码率。最后我们还给出了对于此类隐蔽信道的防御措施。

关键词： Arm架构分支预测器隐蔽信道

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普适计算模式下的人机交互

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计算机学报 2007年第7期30卷 1041-1053页

作者：徐光祐陶霖密史元春张翔清华信息科学与技术国家实验室普适计算研究部北京100084 清华大学计算机科学与技术系北京100084

普适计算使得信息空间与人们生活的物理空间相融合,与此相应人机接口也将随之扩展到人们生活工作的整个三维物理空间．因此需要研究物理空间中的人机交互方式．在传统的计算模式下,交互环境的物理因素不影响人机交互．而在普适计算的模... 详细信息

普适计算使得信息空间与人们生活的物理空间相融合,与此相应人机接口也将随之扩展到人们生活工作的整个三维物理空间．因此需要研究物理空间中的人机交互方式．在传统的计算模式下,交互环境的物理因素不影响人机交互．而在普适计算的模式下,用户和环境的物理因素将成为交互的重要因素,这将使人机交互的性质产生一系列的变化,其中包括:人机交互本质上是与信息空间的交互;交互接口扩展到日常生活的用品和环境;动态的人机交互上下文;蕴含人机交互．

关键词：普适计算人机交互物理空间信息空间觉察上下文隐式人机交互

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基于自适应光标的图形用户界面输入效率优化

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软件学报 2012年第9期23卷 2522-2532页

作者：喻纯史元春清华大学计算机科学与技术系北京100084 信息科学与技术国家实验室普适计算研究部北京100084

提高图形用户界面(graphical user interface)的输入效率,是人机交互中的一项重要研究内容.已有的研究包括点击增强技术和自适应界面技术,前者改变光标的控制方式或呈现方式,后者改变界面上控件的位置布局,但两种技术都存在不足.通过分... 详细信息

提高图形用户界面(graphical user interface)的输入效率,是人机交互中的一项重要研究内容.已有的研究包括点击增强技术和自适应界面技术,前者改变光标的控制方式或呈现方式,后者改变界面上控件的位置布局,但两种技术都存在不足.通过分析界面操作,提出了图形用户界面输入效率的评价模型;然后,在此基础上提出一种人机交互效率优化技术:自适应光标.它以自适应的方式,有选择地对界面上用户可能访问的控件通过点击增强技术支持,实现快速访问.该方法既解决了以往的自适应界面技术因频繁调整控件布局而给用户带来额外认知成本的问题,也克服了点击增强技术仅适用于稀疏控件布局的限制.为了检验其可用性,在控件较多的Visual Studio上实现了自适应光标技术.实验结果表明,使用自适应光标技术可以将获取目标的时间缩短27.7%,显著提高了图形用户界面的输入效率.

关键词：输入效率图形用户界面卫星光标自适应界面

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基于旋转模式的移动设备佩戴位置识别方法

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软件学报 2013年第8期24卷 1898-1908页

作者：时岳喻纯史元春清华大学计算机科学与技术系北京100084 清华信息科学与技术国家实验室(清华大学)普适计算研究部北京100084

移动设备计算能力和传感能力的发展,使其可以为用户提供多种基于情境信息的服务.移动设备的佩戴位置作为一种重要的情境信息,影响着其他用户活动的识别效果和移动应用的自适应功能.分析得出当移动设备在不同身体部位佩戴时,旋转变化模... 详细信息

移动设备计算能力和传感能力的发展,使其可以为用户提供多种基于情境信息的服务.移动设备的佩戴位置作为一种重要的情境信息,影响着其他用户活动的识别效果和移动应用的自适应功能.分析得出当移动设备在不同身体部位佩戴时,旋转变化模式不同.提出了一种识别设备随身佩戴位置的方法.该方法使用加速计与陀螺仪两种传感器进行数据融合,计算出旋转半径、角速度幅度和重力加速度并提取特征.在分类时,使用随机森林作为分类器,并与使用支持向量机的方案进行了对比.为了检验其效果,在包含3种佩戴位置和13种用户活动种类的公开数据集上进行了实验.实验结果显示,该方法能够达到平均95.39%的交叉验证准确率;同时表明,在满足旋转占主要成分和重力加速度方向稳定的前提下,使用旋转变化信息和集成分类器有助于提高分类效果.与之前的方法相比,该方法可以更准确地对佩戴位置进行区分,并对新用户与新活动类型情况下的位置识别具备更强的泛化能力.

关键词：佩戴位置移动设备惯性传感器旋转模式

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基于HMM语音合成的语调控制

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清华大学学报（自然科学版） 2013年第6期53卷 781-786页

作者：王永鑫贾珈张雨辰蔡莲红清华大学计算机科学与技术系清华信息科学与技术国家实验室普适计算教育部重点实验室北京100084

语调是语音分析和合成领域关注的重要课题,可计算的语调模型是实现语调控制的关键。该文分析了大规模语句的音节音高在句子中的变化,归纳了语调模式。陈述语调主要表现为基调的升降和音高下倾;疑问语调主要特点是疑问焦点的音高提升和... 详细信息

语调是语音分析和合成领域关注的重要课题,可计算的语调模型是实现语调控制的关键。该文分析了大规模语句的音节音高在句子中的变化,归纳了语调模式。陈述语调主要表现为基调的升降和音高下倾;疑问语调主要特点是疑问焦点的音高提升和调型变化。该文提出了一种陈述语调归一化描述方法,以及疑问语调调型差异模型。利用基于隐Markov模型的语音合成系统的控制机制,实现了对语调的控制。实验表明:基于陈述句语调归一化描述方法模拟了陈述句语调的变化,基于疑问语调调型差异模型实现了陈述到疑问语调的转换。语调控制使合成语音的表现力得到了提高。

关键词：语调控制语调基于隐Markov模型(HMM)语音合成语调模型

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视角无关的动作识别

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软件学报 2008年第7期19卷 1623-1634页

作者：黄飞跃徐光祐普适计算教育部重点实验室清华信息科学与技术国家实验室(筹)清华大学计算机科学与技术系北京100084

人体动作识别是计算机视觉中一个流行而且重要的研究课题.当观察视角发生变化时,动作识别变得格外困难.至今为止,关于动作识别和手势识别的大多数研究工作都是围绕着视角相关的表达展开的.有一小部分利用了视角不变的表示开展研究,可是... 详细信息

人体动作识别是计算机视觉中一个流行而且重要的研究课题.当观察视角发生变化时,动作识别变得格外困难.至今为止,关于动作识别和手势识别的大多数研究工作都是围绕着视角相关的表达展开的.有一小部分利用了视角不变的表示开展研究,可是它们大多数存在一些缺陷,比如缺少用于识别的足够信息,依赖鲁棒的语义特征点的检测或者是点对应.为了解决这个问题,实现视角无关、动作人无关的动作识别,提出了"包容形状"的表示,这种表示不依赖于特定视角.在人体动作识别中,人的身体旋转通常是引起视角变化的主要原因.包容形状充分利用了两个正交摄像机拍摄的轮廓信息以去除由人的身体旋转产生的影响.从来自两个正交的摄像机拍摄的外轮廓,可以很容易计算得到包容形状.利用包容形状的体态表示和隐马尔可夫模型,取得了非特定人、任意视角下动作识别的很好的实验结果.这些实验结果也表明了包容形状包含有足够区分度的信息.同时提出了包客形状的扩展表示,以便在两个摄像机并不完全正交的更为一般的摄像机配置条件下也可以应用,这极大地加强了其实用价值.

关键词：动作识别视角无关包容形状隐马尔可夫模型

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基于语义维度的人脸表情生成

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清华大学学报（自然科学版） 2011年第1期51卷 80-84页

作者：张申贾珈王晓慧蔡莲红清华大学计算机科学与技术系普适计算教育部重点实验室清华信息科学与技术国家实验室北京100084

为实现有丰富表现力的人脸表情生成,提出一种基于语义维度的人脸表情生成方法。首先定义了与人类情感、态度、意图等情态信息相关的7个语义维度,对表情图像进行语义维度标注;进而对面部器官的典型状态进行量化,定义并提取人脸局部状态... 详细信息

为实现有丰富表现力的人脸表情生成,提出一种基于语义维度的人脸表情生成方法。首先定义了与人类情感、态度、意图等情态信息相关的7个语义维度,对表情图像进行语义维度标注;进而对面部器官的典型状态进行量化,定义并提取人脸局部状态参数。分别采用线性回归和人工神经网络方法,建立了语义维度与人脸局部状态参数的映射模型。实验结果表明:基于语义维度的方法能够生成与文本语义相贴切的人脸表情,神经网络模型在参数预测精度和主观感知评价方面均优于线性模型。

关键词：人脸表情语义维度人工神经网络线性回归

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基于事件序列匹配的多摄像机视频同步

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清华大学学报（自然科学版） 2009年第1期49卷 118-122页

作者：黄飞跃徐光祐清华大学计算机科学与技术系普适计算教育部重点实验室北京100084 清华信息科学与技术国家实验室北京100084

在多摄像机应用中,对各摄像机的视频进行同步是一个常用的基本步骤。大多数现有方法都依赖于特征点的检测和对应,往往复杂而且难以通用。该文致力于简单快速视频同步方法的研究,通过对常见同步问题的描述和分析,提出了一套基于事件序列... 详细信息

在多摄像机应用中,对各摄像机的视频进行同步是一个常用的基本步骤。大多数现有方法都依赖于特征点的检测和对应,往往复杂而且难以通用。该文致力于简单快速视频同步方法的研究,通过对常见同步问题的描述和分析,提出了一套基于事件序列匹配的视频同步框架——利用事件序列相关性来帮助寻找两段视频序列中的对应帧,通过全局投票的方法寻求最优帧偏移量。在动作识别和会议建档系统场景中的示例实验中都得到了正确的结果。误差分析表明,该方法的容错能力强,在较大参数范围内都可以得到正确解。该文提出的方法简单易用,具有很好的实用价值。

关键词：视频同步多摄像机事件序列

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数据库物理结构优化技术

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软件学报 2013年第4期24卷 761-780页

作者：崔跃生张勇曾春冯建华邢春晓清华信息科学与技术国家实验室(清华大学)计算机科学与技术系北京100084 清华信息科学与技术国家实验室(清华大学)信息技术研究院北京100084

面对快速增长的数据量和复杂的查询请求,关系数据库要满足用户检索的高效性,不能仅仅依靠SQL查询优化,必须针对不同的应用背景,对数据库的物理结构进行优化,从底层提高数据库的检索查询效率.描述了4种已被商业数据库优化的物理结构,总... 详细信息

面对快速增长的数据量和复杂的查询请求,关系数据库要满足用户检索的高效性,不能仅仅依靠SQL查询优化,必须针对不同的应用背景,对数据库的物理结构进行优化,从底层提高数据库的检索查询效率.描述了4种已被商业数据库优化的物理结构,总结了物理结构优化领域的关键技术,并介绍了商业数据库中使用的数据库物理结构优化推荐工具,最后展望了未来的研究方向.

关键词：物理结构优化推荐工作负荷抽样如果假设分析组合爆炸

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基于小波图像融合的表情细节合成

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计算机研究与发展 2013年第2期50卷 387-393页

作者：王晓慧贾珈蔡莲红普适计算教育部重点实验室(清华大学) 北京100084 清华信息科学与技术国家实验室(筹) 北京100084 清华大学计算机科学与技术系北京100084

表情细节是人脸表情变化时带来的皮肤纹理变化,表情细节合成有助于增强合成表情的真实感.提出了基于小波的图像融合方法,挖掘表情细节的纹理特征本质,并应用到表情细节的合成中,使合成的表情更加真实自然.为了满足表情细节个性化的需求... 详细信息

表情细节是人脸表情变化时带来的皮肤纹理变化,表情细节合成有助于增强合成表情的真实感.提出了基于小波的图像融合方法,挖掘表情细节的纹理特征本质,并应用到表情细节的合成中,使合成的表情更加真实自然.为了满足表情细节个性化的需求,采用传统的小波变换和双树复小波变换,同时使用不同的融合算子,得到了丰富的表情合成.本方法不仅适用于灰度图像,通过颜色空间的转换还适用于彩色图像.最后还提出了基于聚类和图切割的最优替换区域选取方法,使得合成的表情细节区域与目标图像融为一体.

关键词：小波变换双树复小波变换图像融合表情细节合成最优替换区域选取

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