检索结果-内蒙古大学图书馆

密码学报 2021年第5期8卷 856-867页

作者：乔彦淇唐明刘树波武汉大学国家网络安全学院空天信息安全与可信计算教育部重点实验室武汉430072 密码科学技术国家重点实验室北京100878 武汉大学计算机学院武汉430072

物理不可克隆函数(physical unclonable functions,PUF)具有稳定性、唯一性和不可克隆等特性,这些特性使其能够产生独特的数字签名,因此广泛应用于硬件安全领域(例如IP/IC保护).目前,基于时延的强PUF研究主要包括仲裁器PUF、基于环形振... 详细信息

物理不可克隆函数(physical unclonable functions,PUF)具有稳定性、唯一性和不可克隆等特性,这些特性使其能够产生独特的数字签名,因此广泛应用于硬件安全领域(例如IP/IC保护).目前,基于时延的强PUF研究主要包括仲裁器PUF、基于环形振荡器的PUF(RO PUF)以及毛刺PUF,但是这些PUF硬件资源消耗大.基于此,本文提出一种新型时延的PUF方案,以降低现有PUF的硬件资源消耗并且提高时延PUF类型的唯一性和稳定性.本文使用数字电路中普遍存在的组合电路设计PUF结构—组合电路时延PUF(combinational circuit delay-PUF,CCD-PUF),并且利用影子寄存器捕获组合电路中的时延差异.实验证明,CCD-PUF利用不足整体4%的硬件资源,可使PUF的片间汉明距离达到总PUF位数的49.806%,比仲裁器PUF、RO PUF以及毛刺PUF高约1-3%;且能够使CCD-PUF的稳定性达到98.886%,比仲裁器PUF和毛刺PUF高约2-4%.实验数据表明,CCD-PUF提高了资源使用率,降低硬件资源消耗;在应用方面,CCD-PUF与传统PUF类型相比提高了稳定性和唯一性.

关键词：硬件安全 FPGA 物理不可克隆函数时延序列

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LEDA:一种基于Levenshtein距离的DNA序列拼接算法

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武汉大学学报（理学版） 2022年第3期68卷 271-278页

作者：崔竞松薛慧王兰兰郭迟空天信息安全与可信计算教育部重点实验室武汉大学国家网络安全学院湖北武汉430072 河海大学理学院江苏南京211100 武汉大学卫星导航定位研究中心湖北武汉430079

针对DNA双端测序产生的两条序列Read1和Read2,提出了一种基于Levenshtein距离的DNA序列拼接算法。根据Read1与Read2末端重叠部分的编辑距离,寻找所有可能正确的序列片段,拼接成完整的DNA序列。该算法将通常用于字符串比对的编辑距离运用... 详细信息

针对DNA双端测序产生的两条序列Read1和Read2,提出了一种基于Levenshtein距离的DNA序列拼接算法。根据Read1与Read2末端重叠部分的编辑距离,寻找所有可能正确的序列片段,拼接成完整的DNA序列。该算法将通常用于字符串比对的编辑距离运用到DNA序列的拼接问题中,将DNA序列拼接问题转换成为可能发生插入、删除以及替换操作的字符串比对问题,算法简单,解决了其他拼接算法使用时有诸多限制条件的问题。拼接正确率高达99%,相比于其他拼接算法O(N^(2))的时间复杂度,时间复杂度仅为O(n·2x),其中N为reads长度,n为overlap长度,x为Read1与Read2末端重叠部分的最小编辑距离,拼接高效,具有良好的技术优势。

关键词： DNA测序技术 Levenshtein距离拼接算法

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HMDA：基于HMAC的DNA组装算法

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武汉大学学报(理学版) 2025年第2期 199-208页

作者：崔竞松王兰兰郭迟空天信息安全与可信计算教育部重点实验室武汉大学国家网络安全学院武汉大学卫星导航定位技术研究中心

DNA组装是基因组学研究中至关重要的步骤。传统的基于第二代测序技术的基因组组装算法存在以下问题：1）无法保证数据的完整性和准确性；2）无法处理混合物种基因组序列组装问题；3）消耗的内存空间大；4）缺乏安全性保障。针对这些问... 详细信息

DNA组装是基因组学研究中至关重要的步骤。传统的基于第二代测序技术的基因组组装算法存在以下问题：1）无法保证数据的完整性和准确性；2）无法处理混合物种基因组序列组装问题；3）消耗的内存空间大；4）缺乏安全性保障。针对这些问题，提出了一种基于HMAC的DNA组装算法——HMDA。在DNA组装过程中，运用HMAC技术对组装信息进行编码，并利用密码子的性质，在基因组内嵌入经HMAC加密后的信息内容。当执行组装操作时，这些信息会被提取出来，作为筛选正确序列的关键依据。此外，HMDA将不同密钥与不同物种或者用户一一映射，实现了特定物种或用户的身份验证。实验结果表明，HMDA算法相对于其他组装算法有以下优势：1）针对理论上能够恢复基因组的测序文库，能够得到准确且完整的组装结果；2）能从混合物种基因组数据中组装出不同物种；3）空间消耗至多为其他算法的33.4%;4）安全性更强，授权用户和普通用户组装结果不同，且该算法能检测数据篡改并返回错误状态码。

关键词： DNA组装基因组学第二代测序技术 HMAC

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基于侧信道与量化推理缺陷的模型逆向攻击

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网络与信息安全学报 2021年第4期7卷 53-67页

作者：李景海唐明黄诚轩武汉大学国家网络安全学院空天信息安全与可信计算教育部重点实验室湖北武汉430072 密码科学技术国家重点实验室北京100878

模型逆向攻击旨在恢复部署在推理终端的神经网络模型的结构和权重值,是AI安全中的基础问题,为对抗样本等高阶攻击提供数据支撑。提出了一种名为Cluster-based SCA的新型模型权重逆向方法,该方法不要求攻击者构造泄露模型。Cluster-based... 详细信息

模型逆向攻击旨在恢复部署在推理终端的神经网络模型的结构和权重值,是AI安全中的基础问题,为对抗样本等高阶攻击提供数据支撑。提出了一种名为Cluster-based SCA的新型模型权重逆向方法,该方法不要求攻击者构造泄露模型。Cluster-based SCA方法以量化推理中存在的安全隐患为出发点,深入分析了量化推理过程,发现在量化推理中存在的输出序列分类不等价现象可以判断猜测权重的正确与否。Cluster-based SCA将采集到的模型运行时产生的侧信道信息按照假设权重产生的中间值进行分类,以分类后的平均离散系数σ为评判标准,取σ最小时的权重为逆向权重。在仿真实验上验证了Cluster-based SCA方法的有效性,实验使用汉明重模型来模拟AI芯片的泄露模型,对于目标CNN,Cluster-based SCA方法以52.66%的TOP2恢复率恢复了其第一层卷积层所有卷积核权重,对于取值位于显著区的权重,TOP2的恢复率均达到了100%。

关键词： AI安全模型逆向攻击量化推理缺陷侧信道分析 Cluster-based SCA

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Olympic:一种基于多明文的数据对称加密算法

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武汉大学学报（理学版） 2021年第3期67卷 213-220页

作者：陈威薛慧王天宇崔竞松王丽娜空天信息安全与可信计算教育部重点实验室武汉大学国家网络安全学院湖北武汉430072 武汉大学计算机学院湖北武汉430072

当传统的对称加密算法遭受暴力攻击时,由于被加密的明文信息符合语义特征,攻击者可以从多个候选密钥中识别出正确的密钥以破解密码。为此,本文提出一种基于多明文的数据对称加密算法。该算法可以在一次加密过程中对n(n≥2)对明文和密钥... 详细信息

当传统的对称加密算法遭受暴力攻击时,由于被加密的明文信息符合语义特征,攻击者可以从多个候选密钥中识别出正确的密钥以破解密码。为此,本文提出一种基于多明文的数据对称加密算法。该算法可以在一次加密过程中对n(n≥2)对明文和密钥执行加密操作,产生一个密文,并在解密过程中使用指定密钥对密文进行解密,以获得对应的明文。该算法将一对真正的明文和密钥与另外n-1对虚假的明文和密钥混合在一起进行加密,保证了即使所有明文和密钥都被破解,攻击者也无法确定真正的明文和密钥。另外,该加密算法通过引入密码盐增大破解密钥的难度,以进一步确保密钥的安全性。与传统对称加密算法相比,本文算法在抵御暴力攻击和防篡改方面具有更高的安全性。

关键词：多明文加密安全密钥暴力攻击密码盐

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基于对比学习的社交媒体地理位置预测方法

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电信科学 2023年第8期39卷 58-68页

作者：徐永昌黄士多艾浩军空天信息安全与可信计算教育部重点实验室武汉大学国家网络安全学院湖北武汉430072 武汉市互联网舆情研究中心湖北武汉430014

以往基于社交媒体文本的定位方法主要集中在将文本语义空间映射到地理位置空间,忽略了文本之间的语义相关性和地理位置之间的距离相关性。提出了一种新的无监督多层次对比学习框架,并设计了3个对比学习模块:语义学习模块、位置学习模块... 详细信息

以往基于社交媒体文本的定位方法主要集中在将文本语义空间映射到地理位置空间,忽略了文本之间的语义相关性和地理位置之间的距离相关性。提出了一种新的无监督多层次对比学习框架,并设计了3个对比学习模块:语义学习模块、位置学习模块和跨层次学习模块。首先利用Transformer编码器获取文本的语义表示,以无监督的对比学习方式,聚拢位置相近文本之间的语义表示和地理表示,随后进行有监督训练,输出地理位置分类或回归结果。在4个数据集上与5个基线模型的对比实验结果表明,该框架有效地提升了社交媒体地理定位的准确性。

关键词：社交媒体地理定位对比学习信息挖掘 Transformer

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后疫情时期信息安全竞赛教学质量提升机制研究

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当代教育实践与教学研究 2022年第6期 200-202页

作者：余荣威王丽娜杜蓓刘丹空天信息安全与可信计算教育部重点实验室/武汉大学国家网络安全学院空天信息安全与可信计算教育部重点实验室/武汉大学国家网络安全学院武汉大学国家网络安全学院武汉大学国家网络安全学院

当前，新型冠状病毒肺炎疫情席卷全球，严重影响各行业发展，给竞赛教学提出了严峻挑战?为防止疫情向校园蔓延，确保师生生命安全和身体健康，各地教育部门也为了减小疫情给教育教学带来的负面影响，做到“停课不停学，停课不停教”，... 详细信息

当前，新型冠状病毒肺炎疫情席卷全球，严重影响各行业发展，给竞赛教学提出了严峻挑战?为防止疫情向校园蔓延，确保师生生命安全和身体健康，各地教育部门也为了减小疫情给教育教学带来的负面影响，做到“停课不停学，停课不停教”，实施网络在线教学活动?为确保8月底学生参加全国大学生信息安全竞赛中能获得理想成绩，使学科竞赛更好地服务于人才培养，本文分析后疫情时期对教学工作的影响，总结学科竞赛现状，提出线上线下主动推送教学模式，从而推进以赛促学?以赛促教?以赛促改?以赛促建的学科竞赛的发展，促进我院一流学科专业与高水平大学

关键词：信息安全竞赛后疫情主动推送教学质量提升

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针对深度学习模型的对抗性攻击与防御

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计算机研究与发展 2021年第5期58卷 909-926页

作者：李明慧江沛佩王骞沈超李琦空天信息安全与可信计算教育部重点实验室(武汉大学) 武汉430072 武汉大学国家网络安全学院武汉430072 智能网络与网络安全教育部重点实验室(西安交通大学) 西安710049 西安交通大学电子与信息学部西安710049 清华大学网络科学与网络空间研究院北京100084

以深度学习为主要代表的人工智能技术正在悄然改变人们的生产生活方式,但深度学习模型的部署也带来了一定的安全隐患.研究针对深度学习模型的攻防分析基础理论与关键技术,对深刻理解模型内在脆弱性、全面保障智能系统安全性、广泛部署... 详细信息

以深度学习为主要代表的人工智能技术正在悄然改变人们的生产生活方式,但深度学习模型的部署也带来了一定的安全隐患.研究针对深度学习模型的攻防分析基础理论与关键技术,对深刻理解模型内在脆弱性、全面保障智能系统安全性、广泛部署人工智能应用具有重要意义.拟从对抗的角度出发,探讨针对深度学习模型的攻击与防御技术进展和未来挑战.首先介绍了深度学习生命周期不同阶段所面临的安全威胁.然后从对抗性攻击生成机理分析、对抗性攻击生成、对抗攻击的防御策略设计、对抗性攻击与防御框架构建4个方面对现有工作进行系统的总结和归纳.还讨论了现有研究的局限性并提出了针对深度学习模型攻防的基本框架.最后讨论了针对深度学习模型的对抗性攻击与防御未来的研究方向和面临的技术挑战.

关键词：人工智能安全深度学习对抗性攻击防御策略隐私保护

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基于JavaCard的云数据确定性删除方法

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武汉大学学报（理学版） 2023年第6期69卷 719-728页

作者：任正伟陈钟凯王丽娜邓莉徐士伟童言武汉科技大学计算机科学与技术学院湖北武汉430065 智能信息处理与实时工业系统湖北省重点实验室湖北武汉430065 空天信息安全与可信计算教育部重点实验室武汉大学国家网络空间安全学院湖北武汉430072 华中农业大学信息学院湖北武汉430070 华中农业大学理学院湖北武汉430070

确定性删除将外包数据的删除问题转换为密钥的安全管控和删除问题,使得留存于云服务提供商和数据使用者处的外包数据是失效、不可恢复的。但是,现有的确定性删除方案大多是在资源充裕的计算机和智能手机上设计和实现的,无法应用于资源... 详细信息

确定性删除将外包数据的删除问题转换为密钥的安全管控和删除问题,使得留存于云服务提供商和数据使用者处的外包数据是失效、不可恢复的。但是,现有的确定性删除方案大多是在资源充裕的计算机和智能手机上设计和实现的,无法应用于资源受限的嵌入式设备。本文提出了适用于JavaCard平台的云数据确定性删除方法。在该方法中,密钥的使用条件可以是时间,也可以是次数,数据属主可以根据其需要选取一种条件以实现密钥在数据使用者端的受限使用。对于这两种使用条件,数据使用者都可以将密钥及使用条件安全保存在本地,节省通信开销。当密钥使用条件满足时,JavaCard用密钥解密数据;当密钥使用条件不满足时,JavaCard安全删除密钥,并生成可公开验证的密钥删除证据。实验和对比分析表明,本文方案性能开销合理,能够实现预期目的,可以应用于嵌入式设备。

关键词：云数据确定性删除密钥管理 JavaCard

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基于网络动态全流量分析的未知威胁发现

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工业信息安全 2022年第6期 38-45页

作者：余荣威王永赵波赵健武汉大学国家网络安全学院湖北武汉430072 空天信息安全与可信计算教育部重点实验室湖北武汉430072

目前,全球网络安全已步入未知威胁时代,大型网络动态流量安全分析仪器是国家网络安全的基石,具有不可替代的重要性。如何快速分析、发现网络流量中对我国家安全有害的恶意网络行为,特别是未知攻击,是当下我国家网络安全亟待解决的重大... 详细信息

目前,全球网络安全已步入未知威胁时代,大型网络动态流量安全分析仪器是国家网络安全的基石,具有不可替代的重要性。如何快速分析、发现网络流量中对我国家安全有害的恶意网络行为,特别是未知攻击,是当下我国家网络安全亟待解决的重大战略需求。传统网络流量安全分析需要攻方武器完整的先验知识,然而对于未知威胁,防守方几乎不可能做到此事。于是,传统方法就此陷入一个难以逾越的技术瓶颈,需要另辟蹊径。本文通过内生安全理念,模拟免疫系统未知病毒识别机理,形成先验知识不完备条件下未知威胁的快速发现、快速追踪、以及快速表征等三大创新能力,藉此突破传统方法在未知威胁分析方面的技术瓶颈,分析具备未知威胁发现能力的网络动态流量安全分析平台的发展趋势,将从理论和实战两方面促进我国网络安全科技进步,意义重大而深远。

关键词：网络内生安全未知威胁发现动态流量分析模拟免疫系统

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