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基于量子局部内在维度的对抗样本检测算法

计算机应用 2024年第2期44卷 490-495页

作者：张瑜昌燕张仕斌成都信息工程大学网络空间安全学院成都610225 先进密码技术与系统安全四川省重点实验室(成都信息工程大学) 成都610225

为解决基于局部内在维度(LID)的对抗样本检测算法高时间复杂度问题,结合量子计算优势,提出一种基于量子LID的对抗样本检测算法。首先,使用SWAP-Test量子算法一次性计算待测样本与所有样本间的相似度,避免了经典算法中的冗余计算;然后,... 详细信息

为解决基于局部内在维度(LID)的对抗样本检测算法高时间复杂度问题,结合量子计算优势,提出一种基于量子LID的对抗样本检测算法。首先,使用SWAP-Test量子算法一次性计算待测样本与所有样本间的相似度,避免了经典算法中的冗余计算;然后,结合量子相位估计(QPE)算法和量子Grover搜索算法计算待测样本的局部内在维度;最后,以LID作为二分类检测器的评判依据,检测区分出对抗样本。分别使用IRIS、MNIST、股票时序数据集测试和验证所提算法,仿真实验结果表明,均能通过计算出的LID值突出对抗样本与正常样本之间的差异性,并能作为检测依据区分样本属性。理论研究证明,所提算法时间复杂度与Grover算子迭代次数及邻近样本数和训练样本数的平方根的积同一数量级,明显优于基于LID的对抗样本检测算法,实现了指数级加速。

关键词：局部内在维度对抗样本二分类检测量子计算股价预测

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基于样本预处理的低成本对抗样本防御算法

计算机应用 2024年

作者：陈虓昌燕王丹琛张仕斌四川省数字经济研究中心先进密码技术与系统安全四川省重点实验室(成都信息工程大学) 成都信息工程大学网络空间安全学院

为尽可能防御现有的各种针对人工智能算法（特别是人工神经网络）的攻击方法，同时降低由此带来的额外开销，提出基于样本预处理的藤牌算法。通过切割图像非重要信息部分、邻近像素值统一化和图像放缩等三种方法对样本进行预处理，破坏... 详细信息

为尽可能防御现有的各种针对人工智能算法（特别是人工神经网络）的攻击方法，同时降低由此带来的额外开销，提出基于样本预处理的藤牌算法。通过切割图像非重要信息部分、邻近像素值统一化和图像放缩等三种方法对样本进行预处理，破坏对抗扰动，生成对模型威胁更小的新样本，以确保模型识别的高准确率。实验结果表明，藤牌算法可以在比同类算法开销更小的情况下，防御针对MNIST、CIFAR10数据集和squeezenet1＿1、mnasnet1＿3、mobilenet＿v3＿large神经网络模型的对抗攻击，防御后的样本准确率最低可达88.50%；同时在处理干净样本时也不会过多降低样本准确率，防御效果和防御成本都优于对比算法。

关键词：攻击防御图像放缩图像切割像素值统一化

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面向主从链的慈善系统溯源存储模型

计算机应用 2024年

作者：梁静万武南张仕斌张金全秦智先进密码技术与系统安全四川省重点实验室(成都信息工程大学) 成都信息工程大学网络空间安全产业学院成都信息工程大学网络空间安全学院

针对单链存储慈善系统溯源数据，存在巨大存储压力，同时慈善数据需要共享，面临隐私泄露的问题，提出一种面向主从链的慈善系统溯源存储模型。首先在模型中设计一条主链和多条从链，主链主要负责慈善溯源数据查询和对从链的监管，从链... 详细信息

针对单链存储慈善系统溯源数据，存在巨大存储压力，同时慈善数据需要共享，面临隐私泄露的问题，提出一种面向主从链的慈善系统溯源存储模型。首先在模型中设计一条主链和多条从链，主链主要负责慈善溯源数据查询和对从链的监管，从链负责大量慈善溯源数据的存储，其次设计慈善溯源数据分类智能合约将慈善数据按照隐私性需求进行分类，分为公开数据和隐私数据两大类，公开数据直接存储在主链上，隐私数据采用密文策略属性加密（CP-ABE）加密后存储在从链，保证数据隐私，实现存储可扩展和智能性。最后对Merkle tree的存储结构进行改进，通过设计重复删除数据智能合约标记重复数据，完成区块链系统相同的块检测和重复数据删除，避免数据冗余，减少了存储消耗。实验结果表明与单链模型相比，随着数据总量的增大，主从链的响应时间稳定在0.53s，吞吐量稳定在149B。可见，主从链模型提高了查找效率，优化了存储空间，并实现了对数据的隐私保护。

关键词：溯源慈善主从链属性基加密数据冗余隐私保护

基于信誉值和强盲签名算法的委托权益证明共识算法

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计算机应用 2024年

作者：赵振皓张仕斌万武南张金全秦智成都信息工程大学网络空间安全学院先进密码技术与系统安全四川省重点实验室(成都信息工程大学) 成都信息工程大学网络空间安全产业学院

针对委托权益证明算法（DPoS）存在的高权重节点记账权概率大导致中心化趋势加剧、节点投票积极性不高以及节点腐败从而导致的共谋攻击等问题，本文提出了一种基于信誉值和强盲签名算法的委托权益证明共识算法。首先，根据节点情况的不... 详细信息

针对委托权益证明算法（DPoS）存在的高权重节点记账权概率大导致中心化趋势加剧、节点投票积极性不高以及节点腐败从而导致的共谋攻击等问题，本文提出了一种基于信誉值和强盲签名算法的委托权益证明共识算法。首先，根据节点情况的不同分两种情况排序，进行第一次筛选，选出代理节点；其次，代理节点相互投票，根据历史信誉值与最终票数的平均值选取排名前21的节点为见证人节点集合，剩余节点为备用见证人节点集合，见证人节点集合和备用见证人节点集合。在投票过程中应用了基于Elgamal的强盲签名算法，保证了投票节点的隐私性；最后见证人节点出块，完成共识过程。实验结果表明，与DPoS共识算法相比，所提算法活跃节点的比例相对于原算法提升了约20个百分点，恶意节点比例接近于0。可见，所提算法提高了节点投票的积极性，并对节点的隐私信息进行了保护。

关键词：共识算法委托权益证明(DPoS): 信誉值 Elgamal数字签名盲签名

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基于SM9算法的可链接环签名方案

计算机应用 2024年

作者：王伊婷万武南张仕斌张金全秦智成都信息工程大学网络空间安全学院先进密码技术与系统安全四川省重点实验室(成都信息工程大学) 成都信息工程大学网络空间安全产业学院

针对基于身份的可链接环签名方案存在开销过大且不满足技术自主化要求的问题，提出了一种基于SM9算法的可链接环签名方案。首先，将环中签名者的身份标识发送到密钥生成中心(KGC)生成相应私钥，其次，将私钥与SM9算法结合生成签名，并... 详细信息

针对基于身份的可链接环签名方案存在开销过大且不满足技术自主化要求的问题，提出了一种基于SM9算法的可链接环签名方案。首先，将环中签名者的身份标识发送到密钥生成中心(KGC)生成相应私钥，其次，将私钥与SM9算法结合生成签名，并且保持私钥生成方式与SM9算法中私钥生成方式一致，最终，绑定签名者私钥与事件标识构造一个无需复杂计算操作的可链接标签，使所提算法效率提升。在随机预言模型下，证明了所提方案具有正确性、不可伪造性、无条件匿名性和可链接性。同时，基于该算法设计了一种多公证人跨链方案，以实现高效且安全的跨链交互。与基于身份的可链接环签名算法相比，所提方案仅需4次双线性配对操作，在计算开销和通信开销上分别缩短了39.06%、51.61%。方案性能分析表明，所提算法减少了计算开销和通信开销，并满足了技术的自主可控性。

关键词： SM9算法可链接环签名基于身份区块链隐私保护随机预言模型

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基于身份代理重加密的跨链身份管理方案

计算机应用 2024年

作者：张鑫张金全刘德渊万武南张仕斌秦智先进密码技术与系统安全四川省重点实验室(成都信息工程大学) 成都信息工程大学网络空间安全产业学院成都信息工程大学网络空间安全学院

针对目前跨链身份管理中存在的认证效率低，安全性能不足和可扩展性差的问题，提出一种基于身份代理重加密的跨链身份管理方案。首先结合分布式数字身份(DID)构建身份链，为用户提供分布式数字身份标识作为跨链身份标识以及可验证凭证... 详细信息

针对目前跨链身份管理中存在的认证效率低，安全性能不足和可扩展性差的问题，提出一种基于身份代理重加密的跨链身份管理方案。首先结合分布式数字身份(DID)构建身份链，为用户提供分布式数字身份标识作为跨链身份标识以及可验证凭证作为访问凭证构建基于凭证信息的访问控制策略；其次，中继链结合密码累加器实现用户身份认证；最后，通过结合基于身份的代理重加密(IBPRE)和签名算法，构建基于身份代理重加密的跨链通信模型。实验分析和评估表明该方案在认证耗时方面相较于RSA和椭圆曲线加密算法（ECC）分别减少了66.9%和4.8%。中继链和身份链实现身份管理，提升去中心化程度和扩展性，构建跨链通信模型和基于凭证信息的访问策略，保障跨链身份管理中的安全性。

关键词：跨链身份管理分布式数字身份身份代理重加密密码累加器

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基于无证书签密的跨链身份认证方案

计算机应用 2024年

作者：刘德渊张金全张鑫万武南张仕斌秦智成都信息工程大学网络空间安全学院成都信息工程大学网络空间安全产业学院先进密码技术与系统安全四川省重点实验室(成都信息工程大学)

针对现有区块链跨链身份认证方案存在去中心化程度低、可扩展性较差、资源消耗较大的问题，提出了一种基于无证书签密的跨链身份认证方案（CIA-CLSC）。首先采用无证书签密（CLSC）实现生成各跨链实体密钥、通信加密以及身份认证，其次... 详细信息

针对现有区块链跨链身份认证方案存在去中心化程度低、可扩展性较差、资源消耗较大的问题，提出了一种基于无证书签密的跨链身份认证方案（CIA-CLSC）。首先采用无证书签密（CLSC）实现生成各跨链实体密钥、通信加密以及身份认证，其次采用秘密共享实现分布式系统的密钥管理，最后采用去中心化身份实现各实体密钥与跨链身份的关联。在保障身份隐私和安全的前提下，实现不同区块链系统间的跨链交互身份认证。理论分析与实验结果表明，CIA-CLSC无需依赖中心化证书机构和第三方密钥管理机构，保证了去中心化特性；生成的数字身份符合万维网联盟（W3C）标准，保证了可扩展性；在保持去中心化的前提下实现跨链交互身份认证较ECC与AES的组合减少约34%的时间开销、比RSA与AES的组合减少约38%的时间开销。CIA-CLSC在实际应用当中能够有效提高跨链系统的去中心化特性、可扩展性以及交互效率。

关键词：区块链跨链身份认证无证书签密去中心化数字身份

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量子模糊信息管理数学模型研究

电子科技大学学报 2024年第2期53卷 284-290页

作者：张仕斌黄晨猗李晓瑜郑方聪李闯刘兆林杨咏熹成都信息工程大学网络空间安全学院(芯谷产业学院) 成都610225 先进密码技术与系统安全四川省重点实验室成都610225 喀什地区电子信息产业技术研究院喀什844199 电子科技大学信息与软件工程学院成都610054

为了高效处理大数据所具有的复杂性和不确定问题,将“不确定性问题+直觉模糊集理论+量子计算”交叉融合,构建基于直觉模糊集理论的量子模糊信息管理数学模型。为了验证该模型的可行性、合理性和有效性,设计了不确定性环境下基于参数化... 详细信息

为了高效处理大数据所具有的复杂性和不确定问题,将“不确定性问题+直觉模糊集理论+量子计算”交叉融合,构建基于直觉模糊集理论的量子模糊信息管理数学模型。为了验证该模型的可行性、合理性和有效性,设计了不确定性环境下基于参数化量子线路的量子模糊神经网络仿真实验。实验结果表明,基于该模型的量子模糊神经网络模型能更客观、准确、全面地反映不确定性问题中各对象所蕴含的知识信息,从而提高算法处理大数据的准确性。

关键词：大数据量子计算直觉模糊集理论量子模型信息管理量子模糊神经网络

主观利己抑或有限利他:罗尔斯的人性观及其伦理反思

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社会科学论坛 2024年第3期 49-58页

作者：敦鹏张仕斌河北大学哲学与社会学学院河北保定071002

人性问题不是罗尔斯《正义论》重点论述的内容,但对人性的界定与使用,却为其整个正义理论的走向提供了前提和基础。在《正义论》中,罗尔斯把原初状态下的人性预设为两个特征:一是人性冷漠而理性利己;二是人性有限利他。这看似矛盾的人性... 详细信息

人性问题不是罗尔斯《正义论》重点论述的内容,但对人性的界定与使用,却为其整个正义理论的走向提供了前提和基础。在《正义论》中,罗尔斯把原初状态下的人性预设为两个特征:一是人性冷漠而理性利己;二是人性有限利他。这看似矛盾的人性观,实际上是为了满足理想契约环境之下的论证需要。从西方人性传统和文本逻辑上看,罗尔斯的人性论依然倾向于自利目的的利己性而非利他性。虽然罗尔斯的利己人性观在满足分配正义的论证上有其合理性,但理论与实践的脱节使得差别原则在现实中难以落实。因此,反思罗尔斯自利与利他两种人性设计的本义,也为研究罗尔斯正义理论提供了一种新的解释。

关键词：罗尔斯《正义论》人性自利利他