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QBIoT:A Quantum Blockchain Framework for IoT with an Improved Proof-of-Authority Consensus Algorithm and a Public-Key Quantum Signature

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Computers, Materials & Continua 2024年第7期80卷 1727-1751页

作者： Ang Liu Qing Zhang Shengwei Xu huamin feng Xiu-bo Chen Wen Liu Network and Information Management Division Beijing Electronic Science and Technology InstituteBeijing100070China Department of Cyberspace Security Beijing Electronic Science and Technology InstituteBeijing100070China Information Security Institute Beijing Electronic Science and Technology InstituteBeijing100070China General Office Beijing Electronic Science and Technology InstituteBeijing100070China Information Security Center State Key Laboratory of Networking and Switching TechnologyBeijing University of Posts and TelecommunicationsBeijing100876China

The Internet of Things(IoT)is a network system that connects physical devices through the Internet,allowing them to ***,IoT has become an integral part of our lives,offering convenience and smart ***,the growing number of IoT devices has brought about a corresponding increase in cybersecurity threats,such as device vulnerabilities,data privacy concerns,and network *** blockchain technology with IoT has proven to be a promising approach to enhance IoT ***,the emergence of quantum computing poses a significant challenge to the security of traditional classical cryptography used in blockchain,potentially exposing it to quantum *** support the growth of the IoT industry,mitigate quantum threats,and safeguard IoT data,this study proposes a robust blockchain solution for IoT that incorporates both classical and post-quantum security ***,we present the Quantum-Enhanced Blockchain Architecture for IoT(QBIoT)to ensure secure data sharing and integrity ***,we propose an improved Proof of Authority consensus algorithm called“Proof of Authority with Random Election”(PoARE),implemented within QBIoT for leader selection and new block ***,we develop a publickey quantum signature protocol for transaction verification in the ***,a comprehensive security analysis of QBIoT demonstrates its resilience against cyber threats from both classical and quantum *** summary,this research introduces an innovative quantum-enhanced blockchain solution to address quantum security concernswithin the realmof *** proposedQBIoT framework contributes to the ongoing development of quantum blockchain technology and offers valuable insights for future research on IoT security.

关键词： IoT quantum blockchain public-key quantum signature quantum hash function

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Rumor detection with self-supervised learning on texts and social graph

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Frontiers of Computer Science 2023年第4期17卷 155-169页

作者： Yuan GAO Xiang WANG Xiangnan HE huamin feng Yongdong ZHANG School of Information Science and Technology University of Science and Technology of ChinaHefei 230026China Beijing Electronic Science and Technology Institute Beijing 102627China

Rumor detection has become an emerging and active research field in recent *** the core is to model the rumor characteristics inherent in rich information,such as propagation patterns in social network and semantic patterns in post content,and differentiate them from the ***,existing works on rumor detection fall short in modeling heterogeneous information,either using one single information source only(e.g.,social network,or post content)or ignoring the relations among multiple sources(e.g.,fusing social and content features via simple concatenation).Therefore,they possibly have drawbacks in comprehensively understanding the rumors,and detecting them *** this work,we explore contrastive self-supervised learning on heterogeneous information sources,so as to reveal their relations and characterize rumors ***,we supplement the main supervised task of detection with an auxiliary self-supervised task,which enriches post representations via post ***,given two heterogeneous views of a post(i.e.,representations encoding social patterns and semantic patterns),the discrimination is done by maximizing the mutual information between different views of the same post compared to that of other *** devise cluster-wise and instance-wise approaches to generate the views and conduct the discrimination,considering different relations of information *** term this framework as self-supervised rumor detection(SRD).Extensive experiments on three real-world datasets validate the effectiveness of SRD for automatic rumor detection on social media.

关键词： rumor detection graph neural networks selfsupervised learning social media

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Quantum-Enhanced Blockchain: A Secure and Practical Blockchain Scheme

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Computers, Materials & Continua 2023年第7期76卷 259-277页

作者： Ang Liu Xiu-Bo Chen Gang Xu Zhuo Wang Xuefen feng huamin feng Information Security Center State Key Laboratory of Networking and Switching TechnologyBeijing University of Posts and TelecommunicationsBeijing100876China Network and Information Management Division Beijing Electronic Science and Technology InstituteBeijing100070China School of Information Science and Technology North China University of TechnologyBeijing100144China School of Artificial Intelligence Beijing University of Posts TelecommunicationsBeijing100876China Mathematics Teaching and Research Center Beijing Fengtai Yihai High SchoolBeijing100070China General Office Beijing Electronic Science and Technology InstituteBeijing100070China

The rapid advancement of quantum technology poses significant security risks to blockchain ***,quantum technology can also provide solutions for enhancing blockchain *** this paper,we propose a quantum-enhanced blockchain scheme to achieve a high level of security against quantum computing *** first discuss quantum computing attacks on classic blockchains,including attacks on hash functions,digital signatures,and consensus *** then introduce quantum technologies,such as a quantum hash function(QHF),a quantum digital signature(QDS),and proof of authority(PoA)consensus mechanism,into our scheme to improve the security of the blockchain *** security analysis demonstrates that our scheme offers superior security against quantum and classic ***,we compare our scheme with previous works,showing that our scheme has achieved a perfect balance in terms of practicality,reliability,scalability,and ***,this work contributes to the ongoing research on quantum blockchain in the quantum era.

关键词： Quantum blockchain quantum hash function quantum digital signature

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TIM: threat context-enhanced TTP intelligence mining on unstructured threat data

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Cybersecurity 2022年第2期5卷 10-26页

作者： Yizhe You Jun Jiang Zhengwei Jiang Peian Yang Baoxu Liu huamin feng Xuren Wang Ning Li Institute of Information Engineering Chinese Academy of SciencesBeijing100093China School of Cyber Security University of Chinese Academy of SciencesBeijing100029China College of Information Engineering Capital Normal UniversityBeijing100048China Beijing Electronic Science and Technology Institute Beijing102627China

TTPs (Tactics, Techniques, and Procedures), which represent an attacker’s goals and methods, are the long period and essential feature of the attacker. Defenders can use TTP intelligence to perform the penetration test and compensate for defense deficiency. However, most TTP intelligence is described in unstructured threat data, such as APT analysis reports. Manually converting natural language TTPs descriptions to standard TTP names, such as ATT&CK TTP names and IDs, is time-consuming and requires deep expertise. In this paper, we define the TTP classification task as a sentence classification task. We annotate a new sentence-level TTP dataset with 6 categories and 6061 TTP descriptions from 10761 security analysis reports. We construct a threat context-enhanced TTP intelligence mining (TIM) framework to mine TTP intelligence from unstructured threat data. The TIM framework uses TCENet (Threat Context Enhanced Network) to find and classify TTP descriptions, which we define as three continuous sentences, from textual data. Meanwhile, we use the element features of TTP in the descriptions to enhance the TTPs classification accuracy of TCENet. The evaluation result shows that the average classification accuracy of our proposed method on the 6 TTP categories reaches 0.941. The evaluation results also show that adding TTP element features can improve our classification accuracy compared to using only text features. TCENet also achieved the best results compared to the previous document-level TTP classification works and other popular text classification methods, even in the case of few-shot training samples. Finally, the TIM framework organizes TTP descriptions and TTP elements into STIX 2.1 format as final TTP intelligence for sharing the long-period and essential attack behavior characteristics of attackers. In addition, we transform TTP intelligence into sigma detection rules for attack behavior detection. Such TTP intelligence and rules can help defenders deploy lon

关键词： TTPs Threat intelligence Natural language processing(NLP) Advanced persistent threat(APT)

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Story Segmentation in News video

Story Segmentation in News video

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2005 International Conference on Neural Networks and Brain(ICNN&B’05)

作者： huamin feng Xiaofei Zhai Jingwang Fan Yong Fang Key Laboratory of Security and Secrecy of Information Telecommunication Engineering College BUPT University Communication Engineering College YanShan University

ISBN: (纸本)0780394224;9780780394223

＜正＞This paper presents a two-level framework for news video *** system is established based upon a similar framework as in[Chaisorn et al.2002].We extended the original framework by adding rule-based pre-segmentation module and new *** perform Decision Trees at the shot level and HMM（Hidden Markov models） analysis at the story level *** result with 24 hours（967 story units） training and 18 hours（718 story units） testing CCTV-9（China Central TV-International） news videos show that our framework can achieve 96.3%in terms of F1 based on our ground truth which have been correctly tagged.

关键词： Hidden Markov models Weather forecasting Laboratories Information security Educational institutions Decision trees Performance analysis Logic Feature extraction Layout

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视频分割和关键帧提取统一框架

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清华大学学报（自然科学版） 2005年第S1期45卷 1838-1841页

作者：封化民方卫刘森方勇宋国森北京电子科技学院信息安全与保密重点实验室北京100070 北京邮电大学电信工程学院北京100876 燕山大学信息工程学院秦皇岛066004

镜头边缘检测是视频处理应用的重要环节。随着视频编辑技术的快速发展,以往的方法已不适应由视频特技产生镜头的边缘检测。以“画中画”技术造成的错检最为常见,因此,在时域多尺度边缘检测的基础上,提出以分块色彩直方图为特征,用SVM模... 详细信息

镜头边缘检测是视频处理应用的重要环节。随着视频编辑技术的快速发展,以往的方法已不适应由视频特技产生镜头的边缘检测。以“画中画”技术造成的错检最为常见,因此,在时域多尺度边缘检测的基础上,提出以分块色彩直方图为特征,用SVM模式识别工具和滑动窗口技术,对视频帧进行分类的新方法。通过21 h(10 250个镜头)的新闻视频测试表明可达到更高的准确率和召回率。该框架基本上解决了“画中画”技术造成的错检问题,对渐变的检测亦有较高的准确率。

关键词：时域多尺度分析分块色彩直方图支持向量机

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创新人才培养模式建设高素质的网络安全队伍

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北京电子科技学院学报 2016年第3期24卷 1-7页

作者：封化民北京电子科技学院北京100070

我国是一个网络大国,但还不是一个网络强国。党的十八以来,党中央高度重视网络安全工作,网络安全已成为国家安全的重要组成部分,网络安全建设已成为重中之重的任务。网络安全的竞争归根结底是人才的竞争,而网络安全人才的匮乏是制约我... 详细信息

我国是一个网络大国,但还不是一个网络强国。党的十八以来,党中央高度重视网络安全工作,网络安全已成为国家安全的重要组成部分,网络安全建设已成为重中之重的任务。网络安全的竞争归根结底是人才的竞争,而网络安全人才的匮乏是制约我国网络安全发展的瓶颈因素,亟待采取多方面措施全面加强。从国外的经验看,整体规划人才培养方式、充分利用高校资源、创新体制机制、多渠道挖掘与培养网络安全人才都是有效的举措。我们要抓住机遇,因势而动,顺势而为,创新人才培养模式,努力为国家培养高素质的网络空间安全人才。

关键词：网络空间人才培养创新网络空间安全

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信息安全管理的概念与内容体系探究

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现代情报 2008年第10期28卷 129-131页

作者：徐东华封化民北京电子科技学院行政管理系北京100070

本文分析、界定信息安全管理的概念,包括信息安全管理的内涵、外延以及与相关概念的关系,进而系统分析信息安全管理的内容体系,以期规范与促进信息安全管理的问题研究、学科建设、课程教学与具体实践。

关键词：信息安全管理概念内容体系

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网络空间安全人才培养专题概要

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信息安全研究 2018年第12期4卷 1071-1072,1109页

作者：封化民北京电子科技学院教育部高等学校网络空间安全专业教学指导委员会中国保密协会科技分会

当前,我国网络与信息安全面临的形势日益严峻,特别是随着经济社会和信息化进程全面加快,网络与信息系统的基础性、全面性作用日益增强,网络与信息安全已成为国家安全的重要组成部分,保障网络与信息安全需要大批具有高素质、高技术水平... 详细信息

当前,我国网络与信息安全面临的形势日益严峻,特别是随着经济社会和信息化进程全面加快,网络与信息系统的基础性、全面性作用日益增强,网络与信息安全已成为国家安全的重要组成部分,保障网络与信息安全需要大批具有高素质、高技术水平的复合型人才.

关键词：网络空间安全人才培养专题信息安全信息化进程复合型人才经济社会信息系统

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一种基于信用的改进PBFT高效共识机制

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计算机应用研究 2019年第9期36卷 2788-2791页

作者：徐治理封化民刘飚北京电子科技学院北京100070 西安电子科技大学通信工程学院西安710071

基于联盟链的特点和要求,分析共识机制的协议性能和资源的使用,在实用拜占庭容错技术(practical Byzantine fault tolerance,PBFT)的基础上,对共识过程中的协议进行了针对性的改进。新共识机制中,首先引入了信用评价,配合简化的一致性... 详细信息

基于联盟链的特点和要求,分析共识机制的协议性能和资源的使用,在实用拜占庭容错技术(practical Byzantine fault tolerance,PBFT)的基础上,对共识过程中的协议进行了针对性的改进。新共识机制中,首先引入了信用评价,配合简化的一致性协议促进系统进入良性循环;修改检查点协议,使节点能动态地加入、离开系统,提高系统灵活性。实验结果表明,新的共识机制能在长期运行中缩短交易确认时间、减少通信资源的使用、提高系统的效率。

关键词：联盟链共识机制实用拜占庭容错算法

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