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HMFuzzer:一种基于人机协同的物联网设备固件漏洞挖掘方案

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计算机学报 2024年第3期47卷 703-716页

作者：况博裕张兆博杨善权苏铓付安民南京理工大学网络空间安全学院南京210094 南京理工大学计算机科学与工程学院南京210094

模糊测试是一种针对物联网设备固件漏洞挖掘的主流方法,能够先攻击者一步发现安全威胁,提升物联网设备的安全性.但是目前大部分的模糊测试技术关注于如何自动化地实现漏洞挖掘,忽略了专家经验对于设备固件漏洞挖掘工作的优势.本文提出... 详细信息

模糊测试是一种针对物联网设备固件漏洞挖掘的主流方法,能够先攻击者一步发现安全威胁,提升物联网设备的安全性.但是目前大部分的模糊测试技术关注于如何自动化地实现漏洞挖掘,忽略了专家经验对于设备固件漏洞挖掘工作的优势.本文提出一种基于人机协同的物联网设备固件漏洞挖掘方案HMFuzzer,设计了基于设备固件前后端交互的设备固件关键信息提取方法,通过模拟设备固件、设备管理界面以及用户三方交互模式获取固件潜在的关键信息,并通过二进制文件定位和函数分析技术解析出固件关键函数.此外,HMFuzzer通过在模糊测试的预处理、测试和结果分析阶段引入专家经验,利用上一阶段获取的关键信息,结合强化学习算法,优化种子变异和模糊测试流程,显著提升了模糊测试的覆盖率、效率以及漏洞挖掘能力.实验结果表明,相比于现有的固件漏洞挖掘方法,HMFuzzer的漏洞识别成功率能提高10%以上,具备更强的漏洞检测能力.特别是,针对真实厂商的物联网设备测试,HMFuzzer发现了多个0-day漏洞,其中已获得4个CVE/CNVD高危漏洞.

关键词：物联网漏洞挖掘模糊测试人机协同设备固件强化学习

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微纳挠曲电结构力电耦合响应的数值模拟方法

华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第1期52卷 147-156页

作者：黄怀纬黄海博华南理工大学土木与交通学院广东广州510640

微纳米尺度下挠曲电效应相对于传统压电效应具有较高的机电耦合转换效率,其在传感、致动和俘能领域极具应用前景。然而目前多数商用有限元软件未包含挠曲电本构模型,无法对挠曲电结构进行有效的数值模拟。本研究基于Abaqus用户自定义单... 详细信息

微纳米尺度下挠曲电效应相对于传统压电效应具有较高的机电耦合转换效率,其在传感、致动和俘能领域极具应用前景。然而目前多数商用有限元软件未包含挠曲电本构模型,无法对挠曲电结构进行有效的数值模拟。本研究基于Abaqus用户自定义单元(UEL)子程序进行二次开发,将挠曲电效应内化到计算模型。首先,结合配点混合有限元法(CMFEM),推导了挠曲电结构的力电耦合方程,并在Abaqus中开发了挠曲电单元,提供了挠曲电结构响应分析的数值模拟技术。与传统的混合有限元法(MFEM)相比,该方法的优点是易于建模,降低了计算自由度,提高了计算效率,节省了运算成本,并且挠度与电场强度指标都比其他方法更接近解析解。然后,通过上述数值模拟方法,建立了挠曲电结构响应分析数值模型,开展了矩形梁及弧形梁在不同边界条件下的力电耦合响应计算与分析。分析结果展示了梁的几何参数影响结构应变梯度|η113|的作用机制,表明在使用同一材料设计挠曲电梁时,可通过控制变形梯度来控制输出电压的大小。研究表明,改变梁的弯曲程度,可有效提高梁输出的开路电压,减小梁的挠度。相同程度弯曲下,弧形悬臂梁向下弯曲的开路电压大于弧形悬臂梁向上弯曲的开路电压。当向上弯曲弧形梁的圆心角为38°,左边缘为滑动支座,右边缘为铰链支座时,开路电压最大,可达214.07 mV,比悬臂矩形梁增加5倍。此外,相同模型若仅考虑压电效应,开路电压将下降89.3%。

关键词：挠曲电效应弧形梁二次开发有限元仿真

基于像素梯度自适应迭代中值滤波器的图像脉冲噪声抑制算法

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红外与毫米波学报 2024年第3期43卷 421-434页

作者：金祥博王跃明中国科学院上海技术物理研究所空间主动光电技术重点实验室上海200083 中国科学院大学北京100049

图像脉冲噪声移除是获得高质量图像的关键。本文通过热红外相机成像原理研究,提出了一种基于像素梯度自适应迭代中值滤波器的图像脉冲噪声抑制算法。首先,根据相机的调制传递函数计算获取原始图像的最大像素梯度,继而建立相应的像素梯... 详细信息

图像脉冲噪声移除是获得高质量图像的关键。本文通过热红外相机成像原理研究,提出了一种基于像素梯度自适应迭代中值滤波器的图像脉冲噪声抑制算法。首先,根据相机的调制传递函数计算获取原始图像的最大像素梯度,继而建立相应的像素梯度集合。然后,计算原始图像与对应像素梯度滤波图像的梯度权重均方根误差集合,并将该集合高斯分布的最大值对应的像素梯度确定为最佳像素梯度。最后,根据图像中脉冲噪声的密度和复杂度,确定所提滤波器的自适应窗口大小和迭代次数。大量实验结果表明,所提滤波器对移除8位、16位的单通道脉冲噪声图像展现出良好的鲁棒性。与其他先进方法相比,该方法可以实时移除真实热红外相机采集图像中低密度的随机值脉冲噪声和SAPN,并实现噪声抑制过程中99.5%以上的原始像素不会遭受破坏。除此之外,针对高密度SAPN抑制,该方法获得了具有竞争力的结果,与运行时间较快的滤波方法相比表现出较好的 PSNR和 SSIM,与 PSNR和 SSIM较优秀的去噪方法相比表现出较快的运行时间。对于极限 SAPN(99%)破坏的图像,也能够恢复有意义的图像细节。

关键词：图像去噪自适应迭代中值滤波器像素梯度调制传递函数脉冲噪声

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基于虚拟阻抗补偿的PMSG恒导纳建模方法

中国电机工程学报 2024年第6期44卷 2362-2373,I0024页

作者：史一博刘崇茹新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

永磁直驱风力发电系统结构复杂、节点数多,在进行电磁暂态实时仿真时,若采用传统建模方法会因系统导纳矩阵计算过于复杂导致仿真规模严重受限。该文提出一种基于虚拟阻抗补偿的永磁同步发电机(permanent magnet synchronous generator,P... 详细信息

永磁直驱风力发电系统结构复杂、节点数多,在进行电磁暂态实时仿真时,若采用传统建模方法会因系统导纳矩阵计算过于复杂导致仿真规模严重受限。该文提出一种基于虚拟阻抗补偿的永磁同步发电机(permanent magnet synchronous generator,PMSG)恒导纳建模方法,该方法基于传统发电机模型,通过在转子上补偿虚拟阻抗的方式使发电机导纳矩阵固定,并以暂态误差最小为目标,对阻抗参数进行优化设计;再通过结合换流器的伴随离散电路模型,可建立PMSG完整恒导纳模型并进行电磁暂态仿真,能够节省大量的计算资源。仿真试验证明,该模型具有较高的仿真精度,并且可以用于FPGA等离散化硬件仿真平台上,具有良好的适用性。

关键词：恒导纳模型虚拟阻抗补偿永磁同步电机

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红松松塔多糖三氯乙酸法脱蛋白工艺的研究

中国甜菜糖业 2013年第1期 5-8页

作者：徐韧博邹攀杨鑫蒙琦黄微薇胡兴龙董爱军王静哈尔滨工业大学食品科学与工程学院哈尔滨150090 中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所农产品质量与安全重点实验室北京

采用三氯乙酸法对红松松塔多糖进行脱蛋白工艺研究。以多糖保留率和蛋白质脱除率为指标，利用单因素和正交试验研究了多糖溶液与三氯乙酸的比例、震荡时间和三氯乙酸浓度对松塔粗多糖脱蛋白工艺的影响。研究结果表明，三氯乙酸法最佳脱... 详细信息

采用三氯乙酸法对红松松塔多糖进行脱蛋白工艺研究。以多糖保留率和蛋白质脱除率为指标，利用单因素和正交试验研究了多糖溶液与三氯乙酸的比例、震荡时间和三氯乙酸浓度对松塔粗多糖脱蛋白工艺的影响。研究结果表明，三氯乙酸法最佳脱蛋白工艺条件为多糖溶液与三氯乙酸的比例为1：3、震荡时间20min及三氯乙酸浓度6％，脱蛋白率达到72．41％。本研究为红松松塔多糖的进一步纯化提供了依据，为松塔的开发利用奠定理论基础。

关键词：红松松塔多糖脱蛋白三氯乙酸法

圆红冬孢酵母自主复制序列分离和利用游离型质粒进行基因敲除

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微生物学报 2024年第3期64卷 882-892页

作者：郭霄史硕博北京化工大学生命科学与技术学院软物质科学与工程高精尖创新中心北京100029

【目的】与整合型表达载体相比,游离型表达载体通常具有更高的拷贝数以实现目标基因的高强度表达,并且对于DNA操作应用更加方便和灵活。然而,目前的研究尚未确定适用于圆红冬孢酵母的游离型质粒,该酵母外源基因的表达或者基于CRISPR/Cas... 详细信息

【目的】与整合型表达载体相比,游离型表达载体通常具有更高的拷贝数以实现目标基因的高强度表达,并且对于DNA操作应用更加方便和灵活。然而,目前的研究尚未确定适用于圆红冬孢酵母的游离型质粒,该酵母外源基因的表达或者基于CRISPR/Cas9的基因组编辑都需要通过整合方式来完成,这也是对其遗传改造进展缓慢的一个重要原因。本研究目的是构建圆红冬孢酵母的游离型质粒,使得其外源基因的表达和基因组编辑更方便省时。【方法】首先对圆红冬孢酵母苯丙氨酸氨裂解酶基因(phenylalanine ammonia-lyase gene,PAL)中可能存在的自主复制序列(autonomously replicating sequences,ARSs)进行挖掘和表征,将该基因及其上下游序列进行分段扩增,构建到带有β-异丙基苹果酸脱氢酶基因(β-isopropyl malate dehydrogenase gene,LEU2)的质粒中,通过电转化的方法导入LEU2基因缺陷的圆红冬孢酵母中,根据转化效率高低鉴定了该酵母的一个ARS。其次,以编码香叶基香叶基焦磷酸合成酶(geranylgeranyl pyrophosphate synthase,GGPPS)的BTS1基因为敲除靶点,将其gRNA构建到基于ARS的游离型质粒中,通过转化子直观的颜色变化来验证该游离型质粒是否成功应用于圆红冬孢酵母的CRISPR/Cas9体系。【结果】本工作鉴定了圆红冬孢酵母的ARS,构建了基于ARS元件的游离型质粒,并将该质粒应用于圆红冬孢酵母CRISPR/Cas9体系,成功实现了基于游离型质粒的基因敲除。【结论】本研究丰富了圆红冬孢酵母现有的工具库,为圆红冬孢酵母的合成生物学应用提供了良好的研究基础和技术支持。

关键词：圆红冬孢酵母自主复制序列游离型质粒

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植物多糖研究进展

中国甜菜糖业 2014年第3期 7-10页

作者：沈巳焱杨鑫黄微薇邹攀徐韧博胡兴龙秦迪哈尔滨工业大学食品科学与工程学院哈尔滨

植物多糖普遍存在于自然界植物体中,具有增强免疫力、抗肿瘤、抗衰老等生物活性,而且具有低毒性,因此具有研究价值和广阔的应用前景.由于植物多糖的结构复杂,提取、纯化条件都会对其结构分析和生物活性产生一定的影响,本文从植物多糖提... 详细信息

植物多糖普遍存在于自然界植物体中,具有增强免疫力、抗肿瘤、抗衰老等生物活性,而且具有低毒性,因此具有研究价值和广阔的应用前景.由于植物多糖的结构复杂,提取、纯化条件都会对其结构分析和生物活性产生一定的影响,本文从植物多糖提取,纯化、结构分析及生物活性四个方面进行概括和总结.

关键词：植物多糖提取纯化结构分析生物活性

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红松松塔多糖过氧化氢法脱色工艺的研究

中国甜菜糖业 2013年第2期 23-26页

作者：沈巳焱杨鑫黄微薇邹攀徐韧博胡兴龙秦迪蒙琦哈尔滨工业大学食品科学与工程学院哈尔滨150090

优化红松松塔粗多糖过氧化氢脱色法的工艺条件。本实验采用过氧化氢法对红松松塔多糖进行脱色研究，利用单因素和正交试验研究了过氧化氢浓度、脱色时间、脱色温度和pH值对红松松塔粗多糖脱色工艺的影响。研究结果表明，过氧化氢法最佳... 详细信息

优化红松松塔粗多糖过氧化氢脱色法的工艺条件。本实验采用过氧化氢法对红松松塔多糖进行脱色研究，利用单因素和正交试验研究了过氧化氢浓度、脱色时间、脱色温度和pH值对红松松塔粗多糖脱色工艺的影响。研究结果表明，过氧化氢法最佳脱色工艺条件为过氧化氢浓度6％、时间60min、温度80℃和pH值11。该研究对生产出高品质的红松松塔多糖有显著的推动作用。

关键词：红松松塔多糖脱色过氧化氢法

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低相关区互补序列集的构造方法研究

电子与信息学报 2024年第8期46卷 3410-3418页

作者：刘涛王玉含李玉博燕山大学信息科学与工程学院秦皇岛066004 河北省信息传输与信号处理重点实验室秦皇岛066004

完备互补序列是一类具有理想相关函数性质的信号,在多址接入通信系统、雷达波形设计等领域具有广泛的应用。然而完备互补序列集合大小不超过其子序列数目。为扩展互补序列数目,该文研究了非周期低相关区互补序列集的构造方法,首先提出... 详细信息

完备互补序列是一类具有理想相关函数性质的信号,在多址接入通信系统、雷达波形设计等领域具有广泛的应用。然而完备互补序列集合大小不超过其子序列数目。为扩展互补序列数目,该文研究了非周期低相关区互补序列集的构造方法,首先提出了两类有限域上的映射函数,进而得到两类参数渐近达到最优的低相关区互补序列集。该类低相关区互补序列集相比完备互补序列集具有更多的序列数目,在通信系统中可支持更多的用户。

关键词：完备互补序列非周期低相关区渐近最优