工业控制系统安全研究综述 被引量：1

1

作者 金增旺 江令洋 +3 位作者 丁俊怡 张慧翔 赵波 方鹏飞 《信息网络安全》 北大核心 2025年第3期341-363,共23页

随着工业4.0和智能制造的快速发展,工业控制系统的安全性成为关键问题。工业控制协议作为工业控制系统的核心通信机制,其安全性直接关系到系统的稳定性和数据保护。然而,许多工业控制协议在设计时缺乏充分的网络安全考虑,导致系统容易... 随着工业4.0和智能制造的快速发展,工业控制系统的安全性成为关键问题。工业控制协议作为工业控制系统的核心通信机制,其安全性直接关系到系统的稳定性和数据保护。然而,许多工业控制协议在设计时缺乏充分的网络安全考虑,导致系统容易受到恶意软件、拒绝服务等攻击,可能危及企业利益甚至国家安全。当前,研究者们正积极探索工业控制协议的安全问题,并提出了多种解决方案。文章综述了工业控制协议的安全现状、主要挑战和发展趋势。首先,介绍了工业控制协议的基本概念和分类,分析了其安全特性及脆弱性。然后,重点讨论了符号执行、逆向分析和模糊测试在漏洞挖掘中的应用,这些技术在应对复杂工业协议时尤为有效。而且还探讨了加密认证、入侵检测及深度防御等安全防护措施。最后,文章探索了生成式大语言模型在工业控制系统安全中的应用,涉及代码生成、网络防护及自动化控制等领域,助力工业控制系统从被动防御向主动防护转变。通过本研究,期望能够提升对工业控制协议安全性的认识,为工业控制系统的可靠性和安全性提供坚实的基础和实用的解决方案,以有效保护关键信息基础设施免受潜在威胁和攻击。 展开更多

关键词 工业控制协议安全 深度学习 模糊测试 入侵检测

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基于城市接触网络的新发传染病风险监测

2

作者 徐铭达 杜占玮 +1 位作者 王震 高超 《郑州大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第4期76-84,共9页

针对新发传染病传播初期缺乏高分辨率的人际接触数据,难以基于接触网络全局结构特性实施传染病早期预警的挑战,面向多源数据驱动的传染病哨点监测策略研究,提出了一种基于城市接触网络的新发传染病风险监测框架。通过整合多源普查和调... 针对新发传染病传播初期缺乏高分辨率的人际接触数据,难以基于接触网络全局结构特性实施传染病早期预警的挑战,面向多源数据驱动的传染病哨点监测策略研究,提出了一种基于城市接触网络的新发传染病风险监测框架。通过整合多源普查和调查数据,构建了映射城市人口结构特征的接触网络,用以模拟特定城市中新发传染病的传播态势。基于此,提出了一种“一户一人”的家庭监测策略,该策略不需要预知全局网络结构,仅需少量哨点样本即可实现接近全人群覆盖的监测效果。实验结果表明:在疾病低传染性时期(基本再生数为1.2),家庭监测策略与随机监测策略的性能相近,相较于监测整体人群能够降低监测成本。随着传染病的传染性增加(基本再生数为2.0和3.0),家庭监测策略的早期预警性能仅次于最大连接策略,能够有效感知新发传染病的传播风险,同时相比随机监测策略,其早期预警时间分别平均提前了1.03 d(37%)和0.69 d(53%)。 展开更多

关键词 接触网络 风险监测 传染病建模 早期预警 大数据挖掘

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基于个体接触网络的最优应急医疗资源分配策略

3

作者 王淑祺 徐铭达 +2 位作者 杜占玮 王震 高超 《济南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期548-557,568,共11页

针对新发传染病等突发公共卫生事件初期应急医疗资源较为有限的问题,基于多源人口统计数据构建具有地区人口结构特征以及行为动力学规律的多场景人际接触网络,进而构建基于个体接触网络的病毒传播动态模型,对比分析基本再生数不同时不... 针对新发传染病等突发公共卫生事件初期应急医疗资源较为有限的问题,基于多源人口统计数据构建具有地区人口结构特征以及行为动力学规律的多场景人际接触网络,进而构建基于个体接触网络的病毒传播动态模型,对比分析基本再生数不同时不同资源分配策略对疾病传播的影响。结果表明:当病毒的传染性较小时,优先为人群中的活跃个体分配资源的效果更好;当资源覆盖率提高至40%时,基本可以抑制疾病传播;当病毒的传染性较强时,使用医疗资源的作用不再显著,可以优先考虑为老年人和婴幼儿分配资源,以减少住院和死亡人数。 展开更多

关键词 突发公共卫生事件 应急医疗资源分配 个体接触网络 病毒传播动态模型

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民机航电系统虚拟化计算平台功能安全评估研究

4

作者 杨欢 王晓东 +2 位作者 李庚 张双 郭阳明 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期45-52,共8页

围绕虚拟化后影响机载计算平台安全的时空隔离性、故障隔离性、可调度性等主要问题,开展虚拟化环境下机载计算平台的安全等级评定研究,考虑虚拟化后航电系统的特点,提出了一种基于层次分析法(AHP)和灰度关联分析法(GARD)的安全性计算方... 围绕虚拟化后影响机载计算平台安全的时空隔离性、故障隔离性、可调度性等主要问题,开展虚拟化环境下机载计算平台的安全等级评定研究,考虑虚拟化后航电系统的特点,提出了一种基于层次分析法(AHP)和灰度关联分析法(GARD)的安全性计算方法。建立了机载虚拟化计算平台安全评估判断树,利用AHP方法计算了各安全能力的权重,给出了系统整体安全性得分,并在此基础上,结合GRAP方法,参照航空电子系统安全性评估,计算得出了测试系统与DAL安全等级要求适配度最高的安全等级。 展开更多

关键词 民机 计算平台 虚拟化 功能安全 层次分析

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信息传播网络推断综述

5

作者 王宇辰 高超 王震 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2024年第1期99-112,共14页

信息的传播扩散可以建模为在潜在传播网络上发生的随机过程。由于在实际应用场景中,潜在的传播网络拓扑结构和清晰的传播过程往往是不可见的,因此根据观测到的传播结果,如节点感染时间、状态等信息,推断传播网络拓扑结构,对于分析与理... 信息的传播扩散可以建模为在潜在传播网络上发生的随机过程。由于在实际应用场景中,潜在的传播网络拓扑结构和清晰的传播过程往往是不可见的,因此根据观测到的传播结果,如节点感染时间、状态等信息,推断传播网络拓扑结构,对于分析与理解传播过程、跟踪传播路径以及预测未来传播事件起着重要作用。近年来,传播网络推断问题吸引了众多研究者的目光。文中对近年来的信息传播网络推断工作进行系统性的介绍和总结,为传播网络推断提供一个新视角。 展开更多

关键词 传播网络 网络推断 信息传播 信息级联 关系推断

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空地网络资源分配与无人机基站动态部署算法 被引量：3

6

作者 张尚伟 和思梦 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期172-182,共11页

为解决空地网络中地面设备数量变化引起的用户体验质量无法满足的问题,提出了一种智能网络资源分配与多无人机基站动态部署方案。首先,考虑用户体验质量和无人机、地面设备能量约束,以最小化系统总能耗为目标进行问题建模;其次,将多无... 为解决空地网络中地面设备数量变化引起的用户体验质量无法满足的问题,提出了一种智能网络资源分配与多无人机基站动态部署方案。首先,考虑用户体验质量和无人机、地面设备能量约束,以最小化系统总能耗为目标进行问题建模;其次,将多无人机的动态部署问题转化成具有连续动作集的马尔可夫决策过程,并根据优化目标设计了基于能耗惩罚的奖励函数;然后,采用基于确定性策略梯度的深度强化学习算法求解此问题;最后,通过仿真和对比实验验证所提方案的有效性和优越性。实验结果表明:对于海量用户场景,所提算法比深度强化学习和演员-评论家算法有更好的收敛性和更高的累积奖励,与单无人机和传统地面基站部署方案相比,所提方案系统的能耗降低约30%~40%,用户服务质量满意度提升约50%~60%。 展开更多

关键词 无人机 资源分配 动态部署 强化学习算法

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寄存器传输级硬件设计信息流建模与安全验证

7

作者 秦茂源 侯佳滢 +2 位作者 李家乐 唐时博 邰瑜 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期506-513,共8页

近年来,已有大量研究证明信息流分析能够有效地对设计安全属性与安全行为进行建模。然而,现有的门级抽象层次的信息流分析方法往往受制于算力和验证效力等因素难以应对大规模设计,而RTL抽象层次的信息流分析方法需借助类型系统等形式化... 近年来,已有大量研究证明信息流分析能够有效地对设计安全属性与安全行为进行建模。然而,现有的门级抽象层次的信息流分析方法往往受制于算力和验证效力等因素难以应对大规模设计,而RTL抽象层次的信息流分析方法需借助类型系统等形式化语言对硬件设计进行重新描述。因此,提出了一种寄存器传输级硬件设计信息流建模与安全验证方法。该方法在寄存器传输级功能模型的基础上构建附加安全属性的信息流跟踪逻辑模型,从信息流角度建模设计安全行为和安全属性,并利用EDA测试验证工具,以无干扰为策略捕捉违反安全策略的有害信息流,检测硬件设计安全漏洞。以Trust-Hub硬件木马测试集为测试对象的实验结果表明:所提方法能够有效检测设计内潜藏的硬件木马。 展开更多

关键词 硬件安全 信息流安全模型 信息流安全验证 安全漏洞检测

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基于全局相关语义重要性的语义压缩算法 被引量：1

8

作者 李勇 刘志强 +1 位作者 田茂幸 贾松霖 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第4期795-803,共9页

为了改善传统压缩方法在保留深层语义信息方面的不足,提出新型语义压缩算法.将全局相关语义重要性(GCSI)作为语义重要性度量参数,综合考虑语义任务相关性和语义内在相关性指标,全面评估语义特征的重要性,实现有效的语义压缩.实验结果表... 为了改善传统压缩方法在保留深层语义信息方面的不足,提出新型语义压缩算法.将全局相关语义重要性(GCSI)作为语义重要性度量参数,综合考虑语义任务相关性和语义内在相关性指标,全面评估语义特征的重要性,实现有效的语义压缩.实验结果表明,在不同信道条件下,相比传统方法,所提算法的压缩性能提升超过30%;在低带宽和低信噪比环境中,所提算法的分类准确度提升超过10%.在相同带宽和性能要求下,相较于现有基于语义任务相关性的语义压缩方法,所提算法的噪声稳定性更好,显著降低了网络传输压力,提升了任务处理性能,有能力面对未来逐步增加的数据传输需求挑战. 展开更多

关键词 语义通信 图片分类 语义重要性 语义压缩 语义相似度

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基于RLWE问题的组密钥交换协议的参数分析

9

作者 洪亮 黄海燕 胡伟 《密码学报(中英文)》 北大核心 2025年第2期370-383,共14页

随着量子计算技术的发展,基于格的组密钥交换协议逐渐成为近年来的研究热点.从现有研究工作来看,基于格的组密钥交换协议中的参数选择与协议的安全性以及运行效率等密切相关.为了揭示这一关系,本文提出了一种基于RLWE问题的组密钥交换... 随着量子计算技术的发展,基于格的组密钥交换协议逐渐成为近年来的研究热点.从现有研究工作来看,基于格的组密钥交换协议中的参数选择与协议的安全性以及运行效率等密切相关.为了揭示这一关系,本文提出了一种基于RLWE问题的组密钥交换协议的参数分析方法,重点分析了模q、计算安全参数λ与高斯参数s_(1)、s_(2)之间的关系,通过安全性、正确性等限制条件计算了参数的理论边界,给出了取值范围.并将参数分析方法应用到采样模块中,利用所得参数计算逆采样方法所需的预计算表尺寸.最后利用该方法给出了两个基于RLWE问题的组密钥交换协议的具体参数,并对协议进行了实现,实验结果显示两个组密钥协议均可协商出一致的会话密钥,验证了该参数分析方法的正确性和有效性. 展开更多

关键词 环上学习误差问题 密钥交换 参数分析

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针对信息物理系统远程状态估计的隐蔽虚假数据注入攻击 被引量：1

10

作者 金增旺 刘茵 +3 位作者 刁靖东 王震 孙长银 刘志强 《自动化学报》 北大核心 2025年第2期356-365,共10页

从攻击者的角度探讨信息物理系统(Cyber-physical system,CPS)中隐蔽虚假数据注入(False data injection,FDI)攻击的最优策略.选取Kullback-Leibler(K-L)散度作为攻击隐蔽性的评价指标,设计攻击信号使得攻击保持隐蔽且最大程度地降低CP... 从攻击者的角度探讨信息物理系统(Cyber-physical system,CPS)中隐蔽虚假数据注入(False data injection,FDI)攻击的最优策略.选取Kullback-Leibler(K-L)散度作为攻击隐蔽性的评价指标,设计攻击信号使得攻击保持隐蔽且最大程度地降低CPS远程状态估计的性能.首先,利用残差的统计特征计算远程状态估计误差协方差,将FDI最优策略问题转化为二次约束优化问题.其次,在攻击隐蔽性的约束下,运用拉格朗日乘子法及半正定规划推导出最优策略.最后,通过仿真实验验证所提方法与现有方法相比在隐蔽性方面具有显著优势. 展开更多

关键词 信息物理系统 虚假数据注入攻击 Kullback-Leibler散度 远程状态估计

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面向卫星直扩通信体制性能分析的群时延波动建模研究

11

作者 李雄飞 翟继强 +2 位作者 孙学敏 郭阳明 周国昌 《西北工业大学学报》 北大核心 2025年第1期92-98,共7页

介绍了卫星信道群时延及其特性,建立了群时延波动对直接序列扩频通信(简称“直扩通信”)体制性能影响的模型,仿真分析了群时延波动对扩频通信体制发射和接收信号质量的影响。对于直扩发射信号,群时延增大会恶化扩频信号EVM和眼图,使得... 介绍了卫星信道群时延及其特性,建立了群时延波动对直接序列扩频通信(简称“直扩通信”)体制性能影响的模型,仿真分析了群时延波动对扩频通信体制发射和接收信号质量的影响。对于直扩发射信号,群时延增大会恶化扩频信号EVM和眼图,使得发射信号产生畸变,噪声容限恶化。对于直扩接收性能,群时延的变化对于采用非相干累加和能量判决的扩频捕获基本无影响,但是会造成接收信号的误码率性能恶化,相对群时延从0.011增大到0.9时,误码率性能损失约2 dB。在设计卫星直扩通信系统时,功率资源极其珍贵,必须考虑群时延波动对直扩通信系统的影响,并采取措施,降低群时延波动对系统的影响。 展开更多

关键词 群时延波动 卫星通信 直扩通信体制 建模研究

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基于语义感知的变长序列数据预处理框架

12

作者 王晓东 王继维 +3 位作者 钟智昊 杨欢 姚红静 郭阳明 《西北工业大学学报》 北大核心 2025年第2期388-397,共10页

深度学习框架处理变长序列时,通常采用填充(padding)或截断(truncation)的方式,以方便模型批量训练与处理。然而,填充会加剧内存占用,而截断则会使序列丧失原本的语义信息。因此,提出了一种基于语义感知的变长序列预处理框架,该框架利... 深度学习框架处理变长序列时,通常采用填充(padding)或截断(truncation)的方式,以方便模型批量训练与处理。然而,填充会加剧内存占用,而截断则会使序列丧失原本的语义信息。因此,提出了一种基于语义感知的变长序列预处理框架,该框架利用典型的无监督学习方法,压缩多维度数据并减小信息损失。同时,基于最小化信息损失理论,采用信息熵度量语义丰富度,为变长表示分配权重,并通过语义丰富度进行融合。此外,实验表明该框架的信息损失相较传统的截断嵌入有所降低,所提方法在信息获取方面具有显著优势,在多个文本分类数据集上表现良好。 展开更多

关键词 变长序列 数据预处理 填充 截断 语义信息 最大化信息

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一种仿真建模的置信度信息管理方法研究

13

作者 古齐鸣 陈嘉智 +3 位作者 曹国彦 周晨初 于登秀 胡海峰 《系统仿真学报》 北大核心 2025年第5期1314-1328,共15页

仿真建模是否置信和置信度是否满足要求是仿真建模研究的核心问题。借鉴NASA-STD-7009《建模与仿真标准》,从置信度信息记录、定义与评估的角度,提出了一种仿真建模置信度信息管理方法,设计了仿真系统置信度信息提取工具,提取包括建模... 仿真建模是否置信和置信度是否满足要求是仿真建模研究的核心问题。借鉴NASA-STD-7009《建模与仿真标准》,从置信度信息记录、定义与评估的角度,提出了一种仿真建模置信度信息管理方法,设计了仿真系统置信度信息提取工具,提取包括建模置信信息、数据置信信息以及开发过程置信信息三类信息,实现仿真系统置信度信息可记录、可定义、可追溯,达到仿真系统不确定性与置信度信息管理的目的。以一个伺服系统仿真系统置信度评估为例,依据所提置信度管理方法,开发了仿真系统置信度信息管理工具,验证了仿真系统置信度信息管理方法的可行性和有效性。预期可为置信度智能分析提供理论基础与工程思路。 展开更多

关键词 建模仿真 置信度分析 置信度信息管理 NASA-STD-7009标准 MODELICA

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一种基于狼群算法的集群通信自组织拓扑方法

14

作者 李学思 吴哲平 +1 位作者 史豪斌 吉庆兵 《西北工业大学学报》 北大核心 2025年第2期381-387,共7页

无人机集群协同控制的基础是具备稳定可靠的网络通信环境,需要设计出高实时、实用化的网络拓扑方法。据此提出了一种基于狼群算法的集群通信自组织拓扑方法。综合考虑无人机集群位置情况、无人机通信载荷运转情况等因素,提出多约束条件... 无人机集群协同控制的基础是具备稳定可靠的网络通信环境,需要设计出高实时、实用化的网络拓扑方法。据此提出了一种基于狼群算法的集群通信自组织拓扑方法。综合考虑无人机集群位置情况、无人机通信载荷运转情况等因素,提出多约束条件融合的等效距离概念及其计算方法;利用改进狼群算法在双向通信等效距离连接图中动态搜索最短网络通信路径;设计相应的仿真和实物测试,实验结果证明所提方法在实时性、实用性等方面具有更好的结果。 展开更多

关键词 无人机集群 网络拓扑 等效距离 狼群算法

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基于张量分解的加速欠定盲源分离算法

15

作者 李志一 李雄飞 +3 位作者 姚如贵 郑世杰 谢熠 左晓亚 《信号处理》 北大核心 2025年第3期515-523,共9页

盲源分离(Blind Source Separation,BSS)可以在源信号和混合模型未知情况下,仅依据源信号的统计特性便可从观测信号中恢复源信号,凭借着该技术优势BSS现已成为信号处理领域的关键技术,在无线通信、生物医学、机械工业等领域得到了广泛... 盲源分离(Blind Source Separation,BSS)可以在源信号和混合模型未知情况下,仅依据源信号的统计特性便可从观测信号中恢复源信号,凭借着该技术优势BSS现已成为信号处理领域的关键技术,在无线通信、生物医学、机械工业等领域得到了广泛的应用。欠定盲源分离技术(观测信号数目小于源信号数目)作为盲源分离中的一个重要分支,更加符合现实应用场景。传统的欠定盲源分离技术利用观测信号的稀疏性进行聚类求解,然而,在复杂的通信环境中,信号的稀疏性极易受到噪声的干扰导致信号稀疏性被破坏,难以在低信噪比情况下实现欠定盲源分离,极大地限制了该类算法的应用范围。为了解决上述问题,本文提出了一种基于张量分解的加速欠定盲源分离算法。该算法首先,以观测信号在不同时延处的三阶累积量作为统计信息构造四阶张量,并利用高阶奇异值分解(High Order SVD,HOSVD)对四阶张量进行压缩以降低张量维度,在充分描述信号特征的同时降低了计算复杂度。随后,将混合矩阵估计问题转为张量分解问题。最后,利用增强平面搜索(Enhanced Plane Search,EPS)算法将搜索空间分解为多个平面,在每个平面上进行搜索,在搜索过程中对搜索空间进行增强以加快交替最小二乘法(Alternating Least Squares,ALS)收敛速度,同时避免了收敛陷入“瓶颈”状态。实验结果表明,该算法在信噪比为25 dB时,估计3×4混合矩阵的相对误差为-22.41 dB,相比于现有的算法估计混合矩阵性能更好,且收敛速度更快。 展开更多

关键词 欠定盲源分离 三阶累积量 高阶奇异值分解 增强平面搜索算法

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基于带约束谱聚类的启发式车辆路径规划算法优化方法

16

作者 罗蒙 高超 王震 《计算机应用》 北大核心 2025年第5期1387-1394,共8页

针对现有启发式算法在解决大规模多车场车辆路径规划问题(MDVRP)时存在的初始解质量较差的缺点,提出一种基于带约束谱聚类(CSC)的启发式车辆路径规划算法优化方法。首先,根据待配送客户点的地理位置和需求量生成配送点的地理信息特征矩... 针对现有启发式算法在解决大规模多车场车辆路径规划问题(MDVRP)时存在的初始解质量较差的缺点,提出一种基于带约束谱聚类(CSC)的启发式车辆路径规划算法优化方法。首先,根据待配送客户点的地理位置和需求量生成配送点的地理信息特征矩阵和需求信息特征矩阵;其次,根据地理信息特征矩阵和需求信息特征矩阵生成CSC的约束矩阵,并完成聚类操作;最后,使用谱聚类的结果生成启发式算法的初始解,选择合适的启发式算法完成车辆路径规划问题(VRP)的求解。在标准数据集的21个算例上的实验结果显示,CSC相较于SCSC(SelfConstrained-Spectral-Clustering)在标准化互信息(NMI)和Fowlkes-Mallows指数(FMI)上分别提升了18.75%和31.18%;在车辆路径规划任务中,使用CSC进行初始化的启发式算法在21个不同规模算例中的16个算例上求得了最短路径,并且启发式算法的运行时间相较于使用SCSC缩短了13.05%。实验结果表明,CSC能够有效提高客户点的聚类精度,进而能够有效提高VRP的求解速度和解的精度。 展开更多

关键词 谱聚类 车辆路径规划问题 多车场车辆路径规划问题 启发式算法 标准化互信息 Fowlkes-Mallows指数

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能量隐通道安全高层综合设计方法 被引量：2

17

作者 张璐 慕德俊 +1 位作者 胡伟 邰瑜 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期64-69,共6页

针对高层综合设计流程中长期缺乏有效安全设计流程的问题,提出了一种针对能量侧信道的高层综合安全设计方法。该方法通过构建能量安全属性模块库量化侧信道安全,使用安全优化控制流产生高效安全的并行调度机制,应用安全优化数据流生成... 针对高层综合设计流程中长期缺乏有效安全设计流程的问题,提出了一种针对能量侧信道的高层综合安全设计方法。该方法通过构建能量安全属性模块库量化侧信道安全,使用安全优化控制流产生高效安全的并行调度机制,应用安全优化数据流生成安全的系统存储架构;该设计方法帮助设计者在产品性能与安全性之间进行权衡,能够在设计初始阶段排除能量侧信道风险,从而在满足设计需求的前提下达到生成更安全高效硬件密码核的目标。在现场可编程门阵列平台上对所提出的高层综合安全设计流程进行了验证。实验结果表明,相比于传统的设计流程,该设计方法减少了72%的资源消耗和70%的时钟消耗,吞吐量提高了88%,并且能够最大程度地降低硬件设计中存在的能量隐通道安全风险。 展开更多

关键词 高层综合技术 硬件设计 密码设备 信息泄露 能量侧信道

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松弛图嵌入的判别宽度学习系统以及在视觉识别中的应用

18

作者 金军委 常少凯 +5 位作者 耿彪 李艳婷 赵孟 王震 陈俊龙 李鹏 《自动化学报》 北大核心 2025年第6期1388-1402,共15页

宽度学习系统作为一种轻量级网络,在效率和准确性之间实现了良好的平衡.然而,宽度学习系统主要依赖严苛的二元标签进行监督并且在数据变换过程中忽视局部结构信息,这些问题限制了模型的性能.为解决此问题,提出一种松弛图嵌入的判别宽度... 宽度学习系统作为一种轻量级网络,在效率和准确性之间实现了良好的平衡.然而,宽度学习系统主要依赖严苛的二元标签进行监督并且在数据变换过程中忽视局部结构信息,这些问题限制了模型的性能.为解决此问题,提出一种松弛图嵌入的判别宽度学习系统模型并将其应用于视觉识别,旨在通过松弛图结构与柔性标签的引入提升模型性能.创新性如下:1)创新地使用双变换矩阵构建松弛图,将变换矩阵的责任分离,减少变换矩阵的负担,从而学习更加灵活的变换矩阵,解决了模型过拟合问题;2)引入柔性标签策略,扩大不同类别标签之间的距离,解决了严苛二元标签的问题,提高了模型的判别能力;3)提出一种基于交替方向乘子法的迭代优化算法,实现了模型的高效优化.在人脸图像数据集、物体图像数据集、场景图像数据集以及手写体图像数据集上的大量实验证明提出的模型与其他先进的识别算法相比具有优势. 展开更多

关键词 宽度学习系统 松弛图 柔性标签 视觉识别

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基于探针引导的视觉语言多模态解释方法

19

作者 索伟 吕家齐 +2 位作者 孙梦阳 刘乐 王鹏 《计算机学报》 北大核心 2025年第6期1478-1494,共17页

现有的视觉语言模型大部分通过具有“黑盒”结构的深度神经网络实现跨模态推理,然而网络内部的执行过程难以被人类直观理解。因此,本文侧重于研究面向视觉问答(Visual Question Answering,VQA)任务的自然语言解释(Natural Language Expl... 现有的视觉语言模型大部分通过具有“黑盒”结构的深度神经网络实现跨模态推理,然而网络内部的执行过程难以被人类直观理解。因此,本文侧重于研究面向视觉问答(Visual Question Answering,VQA)任务的自然语言解释(Natural Language Explanation,NLE)方法,旨在通过生成的自然语言语句来解释模型的推理过程。虽然现有方法已经取得了一定的进展,但仍面临以下挑战:(1)答案的预测过程和解释的生成过程相互干扰,弱化了解释的忠实性。(2)现有的方法仅能生成单模态的解释,存在由于指代模糊导致的语义歧义问题。为此,我们新提出了一种面向视觉问答推理过程的多模态解释方法(Probe-based Multi-modal Explanation method,PME),该方法能从推理过程的每个隐藏层状态提取信息且不影响原推理路径,确保了解释过程对原有推理过程的忠实性。另外,我们使用伪标签方法融合了VQA-X数据集与GQA数据集,在保证忠实性的前提下实现了多模态解释,缓解了单一模态文本解释中对目标的指代语义模糊问题。本文在视觉问答数据集VQA-X和A-OKVQA上将PME和其他最新最优的模型进行了性能比较,实验结果表明PME方法在相应测试集上获得了更高的解释评估分数。我们期待我们工作能够为网络模型的内部理解提供一个新的研究基础。代码位于:https://github.com/LouisJacky/LAVIS_PME。 展开更多

关键词 视觉问答 自然语言解释 跨模态推理 伪标签 预训练模型

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基于联邦学习的智能汽车CAN总线入侵检测系统

20

作者 荀毅杰 崔嘉容 +1 位作者 毛伯敏 秦俊蔓 《信息网络安全》 北大核心 2025年第6期872-888,共17页

智能汽车已经成为人们日常出行必不可少的交通工具。控制器局域网总线(CAN)作为智能汽车内部的核心通信协议总线,其安全问题备受关注。CAN总线因通信接口访问控制薄弱、数据交互缺乏认证、报文无源/目的地址等因素使车辆易受到恶意攻击... 智能汽车已经成为人们日常出行必不可少的交通工具。控制器局域网总线(CAN)作为智能汽车内部的核心通信协议总线,其安全问题备受关注。CAN总线因通信接口访问控制薄弱、数据交互缺乏认证、报文无源/目的地址等因素使车辆易受到恶意攻击。车内网关、防火墙等安全方案受车内带宽和计算资源的限制,难以搭载强大的加密认证算法,防护能力受限。而现有的基于单类旁路特征(电压、时钟或数据流等)的入侵检测系统(IDS),检测攻击能力受限,如基于时钟偏斜的IDS无法检测非周期性攻击。为此,文章提出一种基于联邦学习的智能汽车CAN总线入侵检测系统。车端收集多维度特征数据进行轻量化训练后将参数传到云端,云端通过异步横向联邦学习结构收集不同车辆传过来的参数,用极端梯度提升算法开展深度训练,并将训练好的模型参数传给车端,车端进行检测并溯源。在3款不同品牌真实车辆上的实验结果表明,该系统能够高精度检测6种典型的攻击类型,包括总线关闭、欺骗、同源、模糊、伪装和重放攻击,平均检测时延为0.0987ms。 展开更多

关键词 联邦学习 智能汽车 入侵检测 CAN总线

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