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题名低量子比特条件下祖冲之密码的高效线路实现
- 1
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作者
向思明
邹剑
黄倩
罗宜元
吴文玲
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机构
福州大学计算机与大数据学院
福州大学网络系统信息安全福建省高校重点实验室
惠州学院计算机科学与工程学院
中国科学院软件研究所可信计算与信息保障实验室
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出处
《密码学报(中英文)》
北大核心
2025年第1期180-199,共20页
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基金
国家自然科学基金(61902073,62072445,62072207)
福建省自然科学基金(2021J01623)。
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文摘
祖冲之密码算法(ZUC-128)是我国发布的商用密码算法中的序列密码算法,在4G移动通信领域发挥重要作用,本文主要研究如何以较少的量子比特实现ZUC-128算法的完整量子电路.S盒是ZUC-128算法非线性组件的重要组成部分,因此本文详细研究S盒量子电路的优化实现.32比特S盒是由4个8×8 S盒组成,即S=(S_(0),S_(1),S_(2),S_(3)),其中S_(0)=S_(2),S_(1)=S_(3).首先通过穷搜剪枝的策略非就地实现了S_(0);其次重点研究通过同构映射将S_(1)的主要部分F28乘法求逆转换为F24上的乘法求逆运算,完成了只需要8个辅助量子位的S_(1)就地实现量子电路.S_(1)电路总共需要16个量子比特、96个Toffoli门、224个CNOT门、4个NOT门,Toffoli深度为78.最后探索出以较少的量子比特实现ZUC-128算法整个流程的量子电路构造,当工作步骤中轮数L=32时,该量子电路需要6244个量子比特、85843个Toffoli门、245304个CNOT门和66512个NOT门,Toffoli深度为52074.
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关键词
ZUC-128
同构映射
量子电路
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Keywords
ZUC-128
isomorphic mapping
quantum circuit
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分类号
TP309.7
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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题名分组密码结构的低数据量子密钥恢复攻击
- 2
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作者
许垠松
罗宜元
董晓阳
袁征
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机构
北京邮电大学网络空间安全学院
惠州学院计算机科学与工程学院
清华大学高等研究院
北京电子科技学院
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出处
《软件学报》
北大核心
2025年第7期3321-3338,共18页
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基金
国家自然科学基金(62072207)
广东省基础与应用基础研究基金(2022A1515140090)
北京邮电大学博士创新基金(CX2022140)。
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文摘
在Q1量子模型下,针对Lai-Massey结构、Misty结构、Type-1型广义Feistel结构、类SMS4广义Feistel结构和类MARS广义Feistel结构,提出了低数据量子密钥恢复攻击.该攻击仅需选择常数项级别规模的明密文,通过分析分组密码结构的加密过程,利用Grover算法对某些中间态进行搜索计算,从而恢复密钥.且该攻击属于Q1模型,相比于Q2模型,无需量子叠加查询,更具有实际意义.对于3轮Lai-Massey结构,相比于其他量子攻击,该攻击仅需O(1)数据,且属于Q1模型,在复杂度乘积(时间×数据×经典存储×量子比特)评估上降低了n2n/4因子.对于6轮Misty结构,该方法依然保留着低数据复杂度的优势,尤其是6轮Misty L/R-FK结构,在复杂度乘积评估上降低了2^(n/2)因子.对于9轮3分支Type-1型广义Feistel结构,与其他量子攻击在复杂度乘积评估上保持一致,该攻击依然保留着低数据复杂度的优势,且属于选择明文攻击.此外,也给出了针对类SMS4广义Feistel结构和类MARS广义Feistel结构的低数据量子密钥恢复攻击,补充了其在Q1模型下的安全性评估.
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关键词
Lai-Massey结构
Misty结构
Type-1型广义Feistel结构
类SMS4广义Feistel结构
类MARS广义Feistel结构
密钥恢复攻击
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Keywords
Lai-Massey structure
Misty structure
Type-1 generalized Feistel structure
SMS4-like generalized Feistel structure
MARS-like generalized Feistel structure
key-recovery attack
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分类号
TP309
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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题名基于信息熵的隐私保护图像检索方案
- 3
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作者
乐可馨
王亮亮
罗宜元
张秀洁
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机构
上海电力大学计算机科学与技术学院
惠州学院计算机科学与工程学院
潍坊学院计算机工程学院
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出处
《计算机应用与软件》
北大核心
2025年第1期294-302,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(61802249,U1936213)。
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文摘
针对现有图像检索方案无法对用户隐私进行有效保护且在实际应用中效率低、检索精确度差的问题,设计一种基于信息熵和局部敏感哈希的两层检索方案。利用图像信息熵的特性筛选出更具代表性的图像特征;使用高效的同态加密算法加密特征;采用基于信息熵的混沌加密算法保护图像安全。安全分析和实验表明其在实现有效保护用户隐私的同时,性能也达到了较好的实用水准。
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关键词
图像检索
隐私保护
同态加密
信息熵
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Keywords
Image retrieval
Privacy protection
Homomorphic encryption
Information entropy
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分类号
TP393.08
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名抗量子计算对称密码研究进展概述
被引量：16
- 4
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作者
梁敏
罗宜元
刘凤梅
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机构
数据通信科学技术研究所
惠州学院计算机科学与工程学院
河南省网络密码技术重点实验室
电子科技大学网络与数据安全四川省重点实验室
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出处
《密码学报》
CSCD
2021年第6期925-947,共23页
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基金
国家自然科学基金(61672517,62072207)
上海市自然科学基金(19ZR1420000)
+2 种基金
河南省网络密码技术重点实验室研究课题(LNCT2020-A05)
网络与数据安全四川省重点实验室(电子科技大学)开放课题(NDS2021-1)
惠州学院创新团队发展计划。
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文摘
抗量子计算对称密码研究主要关注对称密码方案在量子计算攻击下的安全性.它是对称密码学与量子计算的交叉研究方向,近年来成为国际上密码学研究热点之一.目前该领域的研究成果已经相当丰富:一些量子算法被改造后更好地应用于对称密码分析;对称密码量子安全模型体系也逐渐完善;一些重要的传统分析技术被推广到量子增强版;密码算法的量子攻击资源评估技术不断被改进;许多经典可证明安全的结构和工作模式易受量子计算攻击;量子可证明安全理论取得重要进展并成功应用于一些结构和模式的安全证明;量子安全的密码方案设计研究也即将进入新的发展阶段.本文概述了抗量子计算对称密码研究的总体情况,分类介绍了各方面的研究进展状态,归纳总结了各项成果之间的关联及其机理,分析了当前研究中存在的问题,总结了未来有待加强的发展方向.
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关键词
对称密码学
量子安全模型
量子计算攻击
量子可证明安全
量子安全强度评估
抗量子计算对称密码设计
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Keywords
symmetric cryptography
quantum security model
quantum attack
quantum provablysecure
quantum security evaluation
quantum-secure design
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分类号
TP309.7
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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题名Camellia算法S盒的紧凑硬件实现
被引量：4
- 5
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作者
魏子豪
张英杰
胡磊
孙思维
史丹萍
罗宜元
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机构
中国科学院信息工程研究所信息安全国家重点实验室
中国科学院大学密码学院
密码科学技术国家重点实验室
中国科学院大学网络空间安全学院
惠州学院计算机科学与工程学院
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出处
《密码学报》
CSCD
2021年第5期844-855,共12页
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基金
国家重点研发计划(2018YFA0704704,2018YFB0803801)
国家自然科学基金(61732021,61772519,61802400,62072207)
上海市自然科学基金(19ZR1420000)。
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文摘
Camellia算法是一种在国际上应用广泛的密码算法,当需要在资源受限的硬件设备上实现该算法时,通常会使用塔域实现技术来优化S盒的面积.本文研究S盒的紧凑实现,通过穷搜基于正规基构造的塔域空间下的每一种方案,并对每种方案使用最新的优化技术,得到了一个比目前最佳情况面积更小的方案.对方案的仿真实验证明,综合结果与理论分析结果一致,打破了目前紧凑实现的记录.
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关键词
Camellia算法
S盒
塔域实现
乘法逆运算
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Keywords
Camellia
S-box
tower field implementation
inverter
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分类号
TP309.7
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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题名基于对抗学习的医学图像分割领域自适应研究
被引量：1
- 6
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作者
王绍帆
马驰
胡辉
路生亮
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机构
辽宁科技大学计算机与软件工程学院
惠州学院计算机科学与工程学院
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出处
《计算机应用研究》
CSCD
北大核心
2022年第4期1270-1273,共4页
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基金
国家自然科学基金项目(U1731128)
广东省教育厅项目(2018KTSCX218)。
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文摘
为了解决跨领域医学图像分析中不匹配的问题,提出了一种基于对抗学习的无监督领域自适应框架(UAL-DAF)。具体而言,该框架通过外观转移模块(ATM)和结合条件生成对抗网络的语义转移模块(STM)分别缩小了跨领域医学图像外观和语义层次的差异。最后,在具有挑战性的医学图像分割实验中,结果显著优于已有方法。因此,该框架能够提取领域自适应知识的外观和语义层次信息,实现领域知识的协同融合。
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关键词
医学图像分割
无监督领域自适应
条件生成对抗网络
深度学习
领域知识的协同融合
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Keywords
medical image segmentation
unsupervised domain adaptation
conditional generation adversarial networks
deep learning
collaborative integration of domain knowledge
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分类号
TP391.41
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名移动界程演算理论及应用研究综述
被引量：1
- 7
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作者
林荣德
江华
黄建新
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机构
华侨大学数学科学学院计算科学福建省高校重点实验室
惠州学院计算机科学与工程学院
闽南师范大学粒计算省重点实验室
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出处
《计算机应用研究》
CSCD
北大核心
2020年第3期648-654,共7页
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基金
国家自然科学基金资助项目(11871259,61379021,11701258)
福建省自然科学基金资助项目(2016J01304,2015J01269,2019J01751)
+1 种基金
福建省高校创新团队发展计划资助项目
泉州市高层次人才团队项目(2017ZT012)。
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文摘
移动界程演算通过界程这一核心概念来表达有边界的计算场所,并提供界程移动、认证和授权等能力,从最基础层次刻画移动计算的本质,成为了移动计算系统形式化理论和应用领域内的重要研究分支。对移动界程演算的理论及应用方面的研究和发展进行了概述,对移动界演算的扩展语义和代数性质的分析方法、移动界演算的空间逻辑和模型检测算法以及移动界程在计算系统建模方面应用现状进行了整理和分析,并对该领域未来进一步研究的方向进行了展望。
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关键词
移动界程演算
标号互模拟
上下文观察等价
界程逻辑
模型检测
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Keywords
ambient calculus
bisimulation congruences
context barb congruences
ambient logic
model checking
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分类号
TP311
[自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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题名一种近景倾斜摄影的三维建模盲区自动修复技术
被引量：4
- 8
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作者
汪雅
曾志
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机构
浙江省测绘科学技术研究院
惠州学院计算机科学与工程学院
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出处
《国土资源遥感》
CSCD
北大核心
2021年第1期72-77,共6页
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基金
惠州市科技计划项目“基于机器视觉的智能检测应用与示范”(编号:2017ZX040)
惠州学院科研创新团队培养项目“基于高应变测法惠州地区桩基承载力研究”(编号:HZU201710)共同资助。
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文摘
近景倾斜摄影中存在航摄死角引起的三维模型结构粘连和失真问题,提出了一种倾斜摄影三维模型盲区自动修复技术。该技术基于大量近景影像,采用特征线匹配、点云匹配、纹理映射等影像处理技术填充倾斜摄影产生的盲区,从而进一步优化相应近地模型结构和纹理,实现精细化重构,解决了倾斜摄影模型难以近地浏览等问题。对比实验表明,提出的方法对近景修正效果具有一定程度的改进,提高了倾斜摄影数字三维成像的可视化效果,为最终获得高质量、高精度三维实景模型提供参考与借鉴。
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关键词
倾斜摄影
三维模型
近景影像
盲区修复
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Keywords
oblique photography
3D model
close range image
blind area repairing
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分类号
P208
[天文地球—地图制图学与地理信息工程]
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题名若干广义非平衡Feistel结构的量子分析研究
被引量：1
- 9
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作者
于博
孙兵
刘国强
罗宜元
张志宇
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机构
国防科技大学文理学院
密码科学技术国家重点实验室
商用密码理论与技术创新湖南省工程研究中心
惠州学院计算机科学与工程学院
中国科学院信息工程研究所信息安全国家重点实验室
中国科学院大学网络空间安全学院
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出处
《密码学报》
CSCD
2021年第6期960-973,共14页
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基金
国家自然科学基金(61772545,62072207)
国防科技大学学校科研计划(ZK21-36)。
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文摘
分组密码结构对密码算法的安全性有着非常重要的作用.随着量子计算的发展,以Simon算法、Grover算法等为代表的量子搜索算法,广泛应用于分组密码安全性研究领域,并产生了一定的威胁.本文首次研究了对5种广义非平衡Feistel结构的量子攻击,对n-cell结构构造了n+1轮量子区分器;对New Structure Ⅰ/Ⅲ/Ⅳ结构分别构造了6轮/9轮/5轮量子区分器;对FBC-like结构构造了3轮量子区分器,并利用Simon算法对这5种分组密码结构进行了量子区分攻击.进一步,将Simon算法和Grover算法相结合对n-cell结构、New Structure Ⅰ/Ⅲ/Ⅳ结构和FBC-like结构进行了量子密钥恢复攻击,并分析了攻击的时间复杂度.攻击r>n+1轮n-cell结构的时间复杂度为O(2^((r-n-1)k/2));攻击r>6/14/9轮New Structure Ⅰ/Ⅲ/Ⅳ结构的时间复杂度分别为O(2^((r-6)k/2))/O(2^([2k+(r-14)k]/2))/O(2^([2k+(r-9)k]/2));攻击r>5轮FBC-like结构的时间复杂度为O(2^([3k+(r-5)·2k]/2)).结果表明这些攻击的效果均优于使用Grover算法进行穷举攻击.
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关键词
Simon算法
GROVER算法
n-cell结构
New
Structure系列结构
FBC-like结构
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Keywords
Simon algorithm
Grover algorithm
n-cell network
New Structure networks
FBC-like network
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分类号
TP309.7
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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