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ECDSA签名方案的颠覆攻击与改进

软件学报 2023年第6期34卷 2892-2905页

作者：严都力禹勇李艳楠李慧琳赵艳琦田爱奎陕西师范大学计算机科学学院陕西西安710119 密码科学技术国家重点实验室北京100878 School of Computer and Information Technology University of WollongongWollongong 2522Australia 山东理工大学计算机科学与技术学院山东淄博255049

斯诺登事件揭露了某些密码体制的确存在被颠覆的事实.椭圆曲线数字签名算法(elliptic curve digital signature algorithm,ECDSA)在同等安全强度下,因其签名长度短而被广泛应用,如被用于比特币交易单的签名.ECDSA签名算法是否会被颠覆... 详细信息

斯诺登事件揭露了某些密码体制的确存在被颠覆的事实.椭圆曲线数字签名算法(elliptic curve digital signature algorithm,ECDSA)在同等安全强度下,因其签名长度短而被广泛应用,如被用于比特币交易单的签名.ECDSA签名算法是否会被颠覆且存在修复方法仍是一个挑战.正面回答了这一问题:首先利用伪随机函数(pseudorandom function,PRF)计算k替换ECDSA签名中使用的随机数k,实现了对ECDSA签名的颠覆,使得敌手只需获得至多3个连续签名就能够提取出签名私钥;然后,将签名私钥、签名消息与其他随机签名组件的哈希值作为签名算法的第2个随机数,对ECDSA签名进行了改进,提出了抗颠覆攻击的ECDSA签名,即使敌手替换新签名算法的某个组件,也无法提取签名私钥的任何信息;最后,对提出的算法与已有算法进行了效率测试,实验结果证明了提出的算法在计算复杂度与算法执行效率方面都具备优势.

关键词：斯诺登事件 ECDSA签名比特币颠覆攻击哈希函数

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两类密码货币的交易单签名算法研究

两类密码货币的交易单签名算法研究

作者：严都力陕西师范大学

学位级别：硕士

近年来,以区块链为底层技术的比特币、Libra等密码货币掀起了数字经济的浪潮。基于公有链的比特币和基于联盟链的Libra在进行货币交易过程中,均采用数字签名来确保交易的可验证性和完整性,其中签名私钥确保了密码货币资产的所有权,若签... 详细信息

近年来,以区块链为底层技术的比特币、Libra等密码货币掀起了数字经济的浪潮。基于公有链的比特币和基于联盟链的Libra在进行货币交易过程中,均采用数字签名来确保交易的可验证性和完整性,其中签名私钥确保了密码货币资产的所有权,若签名私钥丢失或被盗,密码货币资产的安全将受到巨大威胁。椭圆曲线数字签名算法（ECDSA）在同等安全强度下,因其签名长度短而被应用于比特币交易单的签名。然而,斯诺登事件揭露了某些密码体制的确存在被颠覆的事实,ECDSA签名算法是否会被颠覆且存在修复方法仍是当今的一个挑战。爱德华曲线签名算法（EdDSA）相比ECDSA签名算法具备运算速度更快,密钥与签名空间较小等优势,被广泛应用于Libra交易单的签名,但EdDSA签名算法是一种确定性签名算法,易遭受差分故障攻击,造成密钥丢失和泄漏事件的发生。如何确保EdDSA签名私钥安全保护Libra资产安全也是当今面临的挑战之一。为保护签名私钥安全,防止密码货币中交易单签名算法遭受分析、篡改和替换等攻击,本文对比特币和Libra两类密码货币中交易单签名算法的有效攻击与防范技术展开研究,主要工作如下:（1）比特币交易单ECDSA签名算法的颠覆攻击与改进:利用伪随机函数（PRF）计算一个特殊的随机数替换ECDSA签名中使用的随机数k,实现对ECDSA签名的颠覆,并证明了颠覆ECDSA签名方案的密钥提取和不可检测性安全性;然后,为了防御颠覆攻击,借助哈希函数将签名私钥、签名消息与其他随机签名组件的哈希值作为签名算法的第二个随机数,对ECDSA签名进行改进,提出了抗颠覆攻击的ECDSA签名,即使攻击者替换新签名算法的某个随机组件,也无法提取签名私钥的任何信息;最后,对提出的抗颠覆ECDSA签名算法与已有算法进行了效率比较,比较结果显示,抗颠覆ECDSA签名算法在计算复杂度与算法执行效率方面都具备优势。（2）Libra稳定币交易单EdDSA签名算法的分析与改进:借助差分故障攻击技术对EdDSA签名算法进行了密码分析,提出了抵抗差分故障攻击的EdDSA签名方案,并对方案的安全性进行分析,证明方案满足适应性选择消息攻击下存在性不可伪造（EUF-CMA）和抗差分故障攻击性;进一步,提出了抗差分故障攻击的两方协同EdDSA签名方案,借助Lindell等提出的两方协同ECDSA签名算法思想,基于通用可组合（UC）安全模型证明了方案的安全性;最后,通过对两方协同ECDSA签名算法与抗差分故障攻击的两方协同EdDSA签名算法计算复杂度分析与算法执行效率测试,验证了所提方案的有效性。

关键词：密码货币交易单数字签名颠覆攻击差分故障攻击

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一种抗替换攻击的SM2签名算法

延安大学学报（自然科学版） 2023年第4期42卷 104-111页

作者：严都力薛李波杨龑栋刘翼延照耀延安大学数学与计算机科学学院延安大学石油与环境工程学院陕西延安716000

首先简要回顾了SM2签名算法遭受的替换攻击;然后,利用哈希函数将签名私钥、签名消息与签名随机数的哈希结果作为签名的随机组件,对原始的SM2签名算法进行改进,构造具备抗替换攻击性的SM2签名方案,并在一般群模型下证明了方案的安全性;最... 详细信息

首先简要回顾了SM2签名算法遭受的替换攻击;然后,利用哈希函数将签名私钥、签名消息与签名随机数的哈希结果作为签名的随机组件,对原始的SM2签名算法进行改进,构造具备抗替换攻击性的SM2签名方案,并在一般群模型下证明了方案的安全性;最后,对提出的抗替换攻击SM2签名算法与原始SM2签名算法进行效率测试,实验结果证明了提出的算法在计算复杂度与算法执行效率方面结果基本一致。该签名算法的研究不仅有效的抵御了替换攻击带来的安全威胁,而且丰富了国产密码体系。

关键词： SM2签名算法替换攻击一般群模型

基于Web日志挖掘的网络用户行为交互式可视化分析

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延安大学学报:自然科学版 2023年第3期42卷 78-85页

作者：刘翼高明田亮亮严都力韦雨萌李凯茵张博欣延安大学数学与计算机科学学院陕西延安716000

高校在校大学生用户群体的网络行为分析是一个有着普遍需求和意义的重要课题,具有丰富的现实意义与社会价值。本文提出网络用户行为交互式可视化分析方法,研究分析高校大学生用户群体网络行为的特征和兴趣。首先获取某高校真实的网络用... 详细信息

高校在校大学生用户群体的网络行为分析是一个有着普遍需求和意义的重要课题,具有丰富的现实意义与社会价值。本文提出网络用户行为交互式可视化分析方法,研究分析高校大学生用户群体网络行为的特征和兴趣。首先获取某高校真实的网络用户访问日志;其次通过清洗缺省值、去重、规范化等数据预处理方法,选取日期、时间、用户账号和访问地址作为特征属性,并在数据集中标记出每个URL的主题分类和每个用户所属的学院等属性;然后从用户、主题分类、时序3个维度分析得出这些属性的分布情况,发现网络用户行为的区别和联系;最后利用ECharts交互式可视化工具展示分析结果。实验结果反映出当前大学生用户的网络行为特征及兴趣喜好,揭示了大学生用户的网络行为模式,为教学管理者的决策提供了数据支持。

关键词：交互式可视化分析网页日志挖掘网络用户行为主题分类高校学生

基于生物信息学分析探索PCDHGB4在肺鳞癌发生中的作用

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中国肺癌杂志 2024年第3期27卷 199-215页

作者：鲁瑞娇谢伊代·阿不都海力力李玉霞宁杰冯阳春新疆医科大学第三临床医学院(附属肿瘤医院)医学检验中心乌鲁木齐830011

背景与目的肺鳞状细胞癌(lung squamous cell carcinoma,LUSC)是非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)的亚型之一。有报道原钙黏蛋白γ家族的成员能通过抑制Wnt信号通路来调节肿瘤细胞的生长,原钙黏蛋白γ B4 (protocadheri... 详细信息

背景与目的肺鳞状细胞癌(lung squamous cell carcinoma,LUSC)是非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)的亚型之一。有报道原钙黏蛋白γ家族的成员能通过抑制Wnt信号通路来调节肿瘤细胞的生长,原钙黏蛋白γ B4 (protocadherin-gamma subfamily B4,PCDHGB4)作为家族成员在LUSC中的研究少有报道,本研究旨在通过生物信息学方法探究PCDHGB4在LUSC发生发展中的作用及潜在的预后价值。方法应用癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)、cBioPortal和UALCAN等数据库,对PCDHGB4在LUSC中的表达与预后、临床病理特征、免疫细胞浸润、免疫调节基因、免疫检查点抑制剂(immune checkpoint inhibitors,ICIs)和甲基转移酶等进行分析。单细胞水平的研究对细胞亚型的聚类结果和PCDHGB4在不同免疫细胞亚群中的表达情况进行了分析。此外,我们还比较了LUSC组织与正常组织中PCDHGB4的启动子甲基化水平,并对其进行了蛋白质-蛋白质相互作用和突变分析。最后基于差异表达基因进行富集分析。结果生信分析结果显示PCDHGB4在LUSC组织的表达水平低于正常组织。生存分析显示,PCDHGB4表达增加与患者较差的预后有关。单细胞分析显示,PCDHGB4主要在T细胞、单核细胞或巨噬细胞以及树突状细胞中表达,进一步发现PCDHGB4在肿瘤免疫中发挥着不可忽视的作用,并证实了PCDHGB4与免疫检查点途径基因、免疫调节基因和甲基转移酶有一定的相关性。此外,通过富集分析发现PCDHGB4参与了癌症相关的多条通路。结论PCDHGB4在LUSC中低表达,PCDHGB4与患者预后不良有关,并且PCDHGB4与肿瘤免疫细胞浸润和通路密切相关。PCDHGB4可能是LUSC潜在的预后标志物和免疫治疗新靶点。

关键词： PCDHGB4 肺肿瘤预后

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深度学习在骨折诊断中的应用综述

计算机工程与应用 2024年第5期60卷 47-61页

作者：哈里旦木·阿布都克里木冯珂史亚庆尼合买提·阿布都克力木阿布都克力木·阿布力孜新疆财经大学信息管理学院乌鲁木齐830012 伊犁州友谊医院骨外一科新疆伊宁835000

深度学习辅助诊断是减少临床中骨折漏诊误诊的有效方法。目前,深度学习在骨折诊断中的研究成果较多,但缺少对该领域研究现状进行总结分析的综述性文章。对领域内现有的文献进行总结;介绍骨折影像及相关数据集;系统地阐述三种基于深度学... 详细信息

深度学习辅助诊断是减少临床中骨折漏诊误诊的有效方法。目前,深度学习在骨折诊断中的研究成果较多,但缺少对该领域研究现状进行总结分析的综述性文章。对领域内现有的文献进行总结;介绍骨折影像及相关数据集;系统地阐述三种基于深度学习的骨折辅助诊断方法,对各方法中包含的深度学习模型进行比较;按照不同骨折类型进行分类,对各类型骨折诊断中深度学习方法的应用进行展示。分析发现,深度学习在骨折诊断领域的应用和研究已取得显著进展,模型性能可与临床医生相当。但模型在训练时受数据集的影响较大,新的模型和技术较难得到实施。深度学习辅助骨折诊断仍有较大的发展空间。

关键词：深度学习影像数据集骨折诊断

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极端气候对区域金融风险的影响

金融与经济 2024年第1期 30-40页

作者：张帅阿布都瓦力·艾百新疆财经大学金融学院

通过采用中国省份面板数据构建空间计量模型,分析了极端气候灾害对区域金融风险的影响机制。结果表明:第一,极端气候能够提升区域金融风险水平,且这种影响具有空间溢出效应;第二,极端气候对不同区域金融风险的影响具有异质性,中西部地... 详细信息

通过采用中国省份面板数据构建空间计量模型,分析了极端气候灾害对区域金融风险的影响机制。结果表明:第一,极端气候能够提升区域金融风险水平,且这种影响具有空间溢出效应;第二,极端气候对不同区域金融风险的影响具有异质性,中西部地区金融市场受极端气候事件的冲击更大;第三,极端气候主要通过居民部门、企业部门两种渠道提升区域金融风险水平,其中中西部地区居民部门中介效应最明显。

关键词：极端气候气候风险金融风险

农村数字化与粮食供应链韧性:理论机制、经验证据及政策选择

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西北农林科技大学学报（社会科学版） 2024年第4期24卷 83-90页

作者：阿布都瓦力·艾百米尔卡米力·多力昆赵振男新疆财经大学金融学院乌鲁木齐830012

选取2011-2021年的省级数据,构建粮食供应链韧性和农村数字化的综合指标体系,运用固定效应模型探究农村数字化对粮食供应链韧性的影响,研究发现:农村数字化的发展能够提升粮食供应链韧性;异质性检验结果表明,农村数字化对粮食供应链韧... 详细信息

选取2011-2021年的省级数据,构建粮食供应链韧性和农村数字化的综合指标体系,运用固定效应模型探究农村数字化对粮食供应链韧性的影响,研究发现:农村数字化的发展能够提升粮食供应链韧性;异质性检验结果表明,农村数字化对粮食供应链韧性的正向效应在中部地区最强,西部地区最弱。因此应重视农村数字化转型在粮食供应链韧性提升中的重要作用、实现农村数字化转型阶梯式发展,以提高我国粮食安全的可靠性。

关键词：粮食安全农村数字化粮食供应链韧性数字金融

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二氧化碳参与的三组分偶联反应进展

有机化学 2024年第5期 1506-1525页

作者：夏坤张开发 Sher Wali Khan 阿布力米提·阿布都卡德尔新疆大学化学学院碳基能源化学与利用国家重点实验室拉瓦尔品第女子大学化学系

二氧化碳（CO2）是一种有吸引力的绿色可再生C1资源,将其作为反应原料或者促进剂直接参与有机合成反应,是绿色化学所倡导的研究方向.另一方面,三组分偶联反应被认为是合成化学中最具吸引力的策略之一,它能够以简单易得的原料直接合成复... 详细信息

二氧化碳（CO2）是一种有吸引力的绿色可再生C1资源,将其作为反应原料或者促进剂直接参与有机合成反应,是绿色化学所倡导的研究方向.另一方面,三组分偶联反应被认为是合成化学中最具吸引力的策略之一,它能够以简单易得的原料直接合成复杂分子.基于此,综述了将CO2作为原料或促进剂,参与的三组分偶联的反应体系,以反应生成的产物类型进行分类:羧基、酯基、羰基、烷基和氰基等一系列化合物以及CO2作为促进剂的反应体系,并对此类反应的发展做出展望.

关键词：二氧化碳绿色化学三组分偶联促进剂