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IaaS云安全研究综述

信息安全学报 2022年第5期7卷 39-50页

作者：欧阳雪徐彦彦武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室中国武汉430079

目前,在新一代大规模互联网迅猛发展的背景下,产生的数据量也随之持续增长,这就导致用户的本地设备难以满足海量数据的存储和计算需求。与此同时,云计算作为一种经济高效且灵活的模式,具有易于使用、随用随付、不受时间和空间限制的优势... 详细信息

目前,在新一代大规模互联网迅猛发展的背景下,产生的数据量也随之持续增长,这就导致用户的本地设备难以满足海量数据的存储和计算需求。与此同时,云计算作为一种经济高效且灵活的模式,具有易于使用、随用随付、不受时间和空间限制的优势,彻底改变了传统IT基础设施的提供和支付方式,可以有效解决无限增长的海量信息存储和计算问题。因此,在没有昂贵的存储成本和计算资源消耗的情况下,资源有限的用户可以采用云服务提供商(Cloud Service Provider,CSP)为用户提供所期望的服务。其中,基础设施即服务(Infrastructure as a Service,IaaS)作为云计算的三种服务类型之一,将虚拟化、分布式计算和网络存储等技术结合,可以在互联网上提供和租用计算基础设施资源服务(如计算、存储和网络)。故云计算依靠IaaS层提供的计算基础设施资源,使用户不再需要购买额外设备,从而大大降低使用成本,同时也为上层服务奠定基础。然而,随着云计算服务的不断发展,基于IaaS的安全问题引起人们的关注。为了系统了解IaaS的安全研究进展和现状,本文对IaaS的安全问题以及学术界和工业界的解决方案进行了详细调查。首先,本文介绍IaaS的相关理论基础并对分析不同类型的云安全威胁。然后,从学术界现有研究出发,分析IaaS提供的计算、存储和网络服务中存在的安全威胁,并调查现有的解决方案。此外,对工业界中云服务提供商的IaaS安全服务进行重点调查,包括数据安全、网络防护和其他安全服务等方面。最终,展望未来IaaS云安全在学术和工业环境中的发展趋势。

关键词：云计算云安全虚拟化安全计算机系统安全数据安全

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基于图卷积神经网络的智能路由算法

计算机工程 2022年第3期48卷 38-45页

作者：唐鑫徐彦彦潘少明武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室武汉430079

使用特定数学模型的路由转发算法难以满足用户多样化的服务质量需求,基于深度学习的智能路由方案因具有准确性、高效性、通用性等优势,成为路由决策的发展方向。然而,目前多数智能路由算法在网络拓扑动态变化时需要重新训练,造成路由更... 详细信息

使用特定数学模型的路由转发算法难以满足用户多样化的服务质量需求,基于深度学习的智能路由方案因具有准确性、高效性、通用性等优势,成为路由决策的发展方向。然而,目前多数智能路由算法在网络拓扑动态变化时需要重新训练,造成路由更新不及时,难以应对网络拓扑动态变化。提出一种基于图卷积神经网络(GCN)的智能路由算法。线下利用提前采集的网络信息,根据路由开销标签训练GCN智能路由模型,通过该模型输出单跳路由开销。线上采集实时信息并根据模型输出的路由开销结果对网络层路由协议进行调整,计算最小路由开销的路由路径,实现自适应网络更新。算法利用GCN的图数据结构处理不规则的网络拓扑,通过图卷积算子自动提取特征解决路由网络多属性参数提取的问题,同时引入模糊C均值算法进行网络状态离散化分析,为数据集生成标签,从而有效监督GCN模型训练。实验结果表明,该算法较ECMP、DRL-TE和SmartRoute算法路由性能更好,其平均丢包率、时延和吞吐量指标均为最优,且相较于单一的流量模式具有更强的泛化能力。

关键词：深度学习图卷积神经网络智能路由模糊C均值聚类网络拓扑

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基于移动用户位置预测的垂直切换算法

计算机应用研究 2022年第8期39卷 2438-2442页

作者：孟磊唐鑫徐彦彦武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室武汉430079 昆明物理研究所昆明650223

针对异构无线网络环境中现有垂直切换算法存在难以实现移动用户接入网络的无缝切换,无法向用户提供稳定通信服务的问题,提出一种基于移动用户位置预测的垂直切换算法。首先利用用户移动轨迹的相似性,使用用户轨迹数据离线训练LSTM模型... 详细信息

针对异构无线网络环境中现有垂直切换算法存在难以实现移动用户接入网络的无缝切换,无法向用户提供稳定通信服务的问题,提出一种基于移动用户位置预测的垂直切换算法。首先利用用户移动轨迹的相似性,使用用户轨迹数据离线训练LSTM模型以学习各用户普遍具有的移动规律;然后在线加载LSTM模型进行用户位置预测,从而使用模糊逻辑分析计算下一时刻用户对应候选网络的回报值,并选取回报值最高的网络进行切换。实验结果表明,该算法与已有垂直切换算法相比,在不同的用户移动速度和用户规模条件下的切换次数、切换失败次数和切换时延均有明显下降,内存消耗较低,能够实现无缝切换。

关键词：垂直切换 LSTM 模糊逻辑异构网络

基于深度强化学习的无线自组网拥塞控制性能提升方法

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计算机应用研究 2023年第7期40卷 2138-2145页

作者：陈世河徐彦彦潘少明武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室武汉430079

针对现有传统拥塞控制算法难以适应高度动态变化的无线自组网链路环境的问题,提出了一种基于深度强化学习的拥塞控制性能提升方法Enhanced-CC(enhanced congestion control)。通过利用传统拥塞控制算法对拥塞窗口进行初步探测,在此基础... 详细信息

针对现有传统拥塞控制算法难以适应高度动态变化的无线自组网链路环境的问题,提出了一种基于深度强化学习的拥塞控制性能提升方法Enhanced-CC(enhanced congestion control)。通过利用传统拥塞控制算法对拥塞窗口进行初步探测,在此基础上,利用深度强化技术学习链路实时最佳拥塞窗口区间,在传统拥塞控制算法计算的拥塞窗口过大或过小时,对拥塞窗口进行调整,从而使发送速率能够与高度动态变化的链路带宽相匹配,提升传统拥塞控制算法的传输性能。实验结果表明,Enhanced-CC能够大幅度提升BBR、CUBIC、Westwood、Reno等传统拥塞控制算法的性能,同时也优于PCC、PCC Vivace等完全基于学习的拥塞控制算法以及Orca、DeepCC等结合深度强化学习与传统拥塞控制算法方案的性能。

关键词：无线自组网拥塞控制深度强化学习

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一种基于四元数变换的彩色遥感影像检索方法

武汉大学学报（信息科学版） 2019年第11期44卷 1633-1640页

作者：徐彦彦赵啸李子君武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079 帆软软件有限公司江苏无锡450002

遥感影像常存在旋转和缩放等变化关系,这就要求检索时图像特征具有旋转和尺度不变等性质。目前,彩色遥感影像检索在提取这些特征时通常对色彩通道单独进行处理,导致3个通道之间的关系信息丢失,且没有充分利用数据本身所特有的几何特征,... 详细信息

遥感影像常存在旋转和缩放等变化关系,这就要求检索时图像特征具有旋转和尺度不变等性质。目前,彩色遥感影像检索在提取这些特征时通常对色彩通道单独进行处理,导致3个通道之间的关系信息丢失,且没有充分利用数据本身所特有的几何特征,影响了检索精度。结合四元数与正交傅里叶-梅林矩的优点,提出了一种基于四元数变换的遥感影像检索方法。针对已有工作中存在的基于四元数傅里叶-梅林矩所提取的纹理特征只具有旋转不变性的问题,利用四元数正交傅里叶-梅林矩构造出具有旋转和尺度不变的纹理特征,并使用四其对图像进行边缘检测,得到边缘色彩图像并提取边缘色彩直方图,综合多种特征进行图像检索。实验结果表明,使用此方法进行遥感影像检索对于图像旋转和尺度变化具有良好的鲁棒性,检索性能明显提高。

关键词：四元数遥感影像检索正交傅里叶-梅林矩边缘色彩直方图

价值溢价由何而来——基于市值账面比分解的实证分析

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价值溢价由何而来——基于市值账面比分解的实证分析

作者：徐彦彦上海财经大学

学位级别：硕士

本文采用Golubov&Konstantinidi(2019)的“市值账面比”分解法,基于中国A股市场2001-2019年间的股票数据,实证检验各分解成分对价值溢价的贡献。具体来说,本文将“市值账面比”分解为“市值价值比”和“价值账面比”两个成分,其中“价... 详细信息

本文采用Golubov&Konstantinidi(2019)的“市值账面比”分解法,基于中国A股市场2001-2019年间的股票数据,实证检验各分解成分对价值溢价的贡献。具体来说,本文将“市值账面比”分解为“市值价值比”和“价值账面比”两个成分,其中“价值”是由公司行业和特征决定的价值模型估计的公司基本价值。“市值价值比”代表了公司市值相对于其长期基本价值(由长期行业乘数算得)的偏离,我们称之为“总误差”。进一步地,再将“市值价值比”分解为公司市值相对于当期价值的偏离(公司特定估值误差)和当期价值相对长期价值的偏离(行业估值误差)。我们的实证结果表明:(1)在组合排序和横截面回归分析中,“市值价值比”都被证明是产生价值溢价的决定因素;进一步的分解结果表明,在“市值价值比”的两个子成分中,“公司特定估值误差”又是导致显著价值溢价的稳健因素。(2)“行业估值误差”和“价值账面比”与价值溢价的关系不太稳健,具体来说,在组合排序和无控制变量的横截面回归中,“行业估值误差”和“价值账面比”没有显著预测未来股票收益率;但在加入控制变量的横截面回归中,“行业估值误差”和“价值账面比”与个股收益率有显著的负相关关系,说明它们也对产生价值溢价有贡献,这一结论与Golubov and Konstantinidi(2019)不同。此外,本文检验了卖空限制对价值溢价的影响,实证结果表明:(1)在不允许融券交易的股票中,由“市值价值比”和“公司特定估值误差”所带来的价值溢价是显著存在的;(2)但在允许融券交易的股票中,价值溢价效应不显著,这一结果可能是允许融券股票的小样本误差所致;如果没有小样本偏差问题,那么本文的这一结果与美国市场结果不同;(3)在允许融券交易的股票当中,卖空程度的高低对价值溢价现象没有显著影响,也就是说,卖空限制虽然对A股价值溢价有影响,但仅是卖空的资格限制(而不是卖空程度的高低)对价值溢价现象有影响。

关键词：价值溢价 RRV分解卖空限制

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基于深度强化学习的无线网络智能路由算法

计算机工程 2023年第9期49卷 199-207,216页

作者：孔凌辉饶哲恒徐彦彦潘少明武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室武汉430079

基于深度强化学习(DRL)的智能路由算法因兼具深度学习的感知能力和强化学习的决策能力,成为路由决策的重要发展方向。然而,现有基于深度强化学习的智能路由算法无法适应无线网络中动态变化的网络拓扑结构,难以在网络拓扑动态变化时做出... 详细信息

基于深度强化学习(DRL)的智能路由算法因兼具深度学习的感知能力和强化学习的决策能力,成为路由决策的重要发展方向。然而,现有基于深度强化学习的智能路由算法无法适应无线网络中动态变化的网络拓扑结构,难以在网络拓扑动态变化时做出恰当的路由决策。针对该问题,提出一种结合消息传递神经网络(MPNN)和DRL的智能路由算法MPNN-DQN。利用MPNN对不规则的网络拓扑进行学习,使其在网络拓扑动态变化时仍然能够做出有效的决策。设计基于k阶邻居信息聚合的逐跳路由生成方法,使得模型在保证决策效果的同时提升算法的可扩展性,能够更广泛地适用于中大型网络拓扑。实验结果表明,相比GCN、DRSIR、DQN等路由算法,该算法具有较优的平均时延、丢包率和网络吞吐量指标,在Germany、GBN和synth50这3种不同的网络场景下,该算法的吞吐量提升3.27%~23.03%,具有较强适应动态网络拓扑的能力。

关键词：深度强化学习消息传递神经网络邻居信息聚合智能路由动态变化的网络拓扑

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云计算与区块链平台的遥感影像安全检索方案

电子与信息学报 2023年第3期45卷 856-864页

作者：欧阳雪徐彦彦毛养素刘运祺王志恒闫悦菁武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室武汉430072 武汉大学国家网络安全学院武汉430072

遥感影像外包到半可信的云平台进行存储和检索时,可能导致影像数据的泄露和返回不完整的检索结果。加密可以保护影像数据的安全,但无法保证云平台提供真实、完整的存储和检索服务。区块链技术能有效保证存储和检索服务的真实性和完整性... 详细信息

遥感影像外包到半可信的云平台进行存储和检索时,可能导致影像数据的泄露和返回不完整的检索结果。加密可以保护影像数据的安全,但无法保证云平台提供真实、完整的存储和检索服务。区块链技术能有效保证存储和检索服务的真实性和完整性,但区块链的计算和存储能力有限,如何实现遥感影像的安全存储和检索仍是一个具有挑战性的问题。该文提出一种结合云平台和区块链的遥感影像安全检索方法,将影像哈希等轻量级数据存储于区块链,云平台存储海量加密影像数据,确保云存储影像的真实性;区块链执行基于遥感影像属性的检索,在此基础上由云平台执行复杂度较高的基于内容的安全检索,保证了检索结果的完整性;利用区块链技术设计遥感影像检索交易机制。实验表明方案可以实现安全、真实、完整和高效的遥感影像检索,并构建一个双方信任的公平交易环境。

关键词：区块链云计算影像检索遥感影像

基于TrustZone的移动云环境指纹认证终端APP的设计和实现

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计算机应用 2020年第11期40卷 3255-3260页

作者：王志恒徐彦彦测绘遥感信息工程国家重点实验室(武汉大学) 武汉430000

针对指纹等生物特征在云环境下存在泄露的安全隐患,以及已有的生物特征认证方案安全性或便利性不足的问题,设计并实现了基于正交分解和TrustZone的可信指纹认证终端APP。利用TrustZone的硬件隔离机制,在可信执行环境中完成指纹特征提取... 详细信息

针对指纹等生物特征在云环境下存在泄露的安全隐患,以及已有的生物特征认证方案安全性或便利性不足的问题,设计并实现了基于正交分解和TrustZone的可信指纹认证终端APP。利用TrustZone的硬件隔离机制,在可信执行环境中完成指纹特征提取、指纹模板生成等敏感操作,与普通执行环境中的应用隔离,从而抵挡恶意程序的攻击,保证认证过程的安全性。基于正交分解算法生成的指纹模板在保证可匹配性的同时融合了随机噪声,可以在一定程度上抵挡针对特征模板的攻击,使得指纹模板可以在云环境下存储和传输,解除用户与设备的绑定,提升了生物认证的便利性。实验和理论分析表明,指纹模板的相关性和随机性比原始特征和随机映射算法更高,有更强的安全性;另外时间和存储开销、识别的准确性的实验结果表明,所设计APP兼顾便利性和安全性,满足移动云环境下安全认证的需求。

关键词： TrustZone 可信认证指纹识别可信应用云安全