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泛在计算安全综述

计算机研究与发展 2022年第5期59卷 1054-1081页

作者：李印陈勇赵景欣岳星辉郑晨武延军伍高飞海南大学网络空间安全学院(密码学院) 海口570228 智能软件研究中心(中国科学院软件研究所) 北京100190 西安电子科技大学网络与信息安全学院西安710071 燕山大学信息科学与工程学院河北秦皇岛066004 广西密码学与信息安全重点实验室(桂林电子科技大学) 广西桂林541004 国家计算机网络入侵防范中心(中国科学院大学) 北京101408

随着人机物互联融合的泛在计算及其关键技术的快速发展,泛在计算已成为我国智能软硬件创新研发和生态构建的研究热点,驱动了智慧家庭、工业互联网、自动驾驶、智能云计算等众多典型应用产业日益普及繁荣,其安全问题也受到越来越多研究... 详细信息

随着人机物互联融合的泛在计算及其关键技术的快速发展,泛在计算已成为我国智能软硬件创新研发和生态构建的研究热点,驱动了智慧家庭、工业互联网、自动驾驶、智能云计算等众多典型应用产业日益普及繁荣,其安全问题也受到越来越多研究者的关注.目前,泛在计算安全研究尚在起步阶段,相关研究成果还不能系统地解决泛在计算发展中面临的安全问题.首先对当前泛在计算及其操作系统的发展现状进行了介绍,系统阐述了泛在计算的操作系统架构.归纳和分析了近几年国内外相关研究文献,将泛在计算安全问题划分为3个层面:系统软件安全、智能设备安全和通信安全,并系统总结了各个层面的安全问题与研究现状和重点.集中分析并讨论了泛在计算4个典型应用场景(智慧家庭、工业互联网、自动驾驶和智能云计算)中特定场景相关的安全问题和研究进展.归纳总结了现有研究工作中存在的不足与问题,并指出了泛在计算安全研究面临的八大安全技术挑战与机遇.最后,通过详尽分析这些安全技术挑战,指出了泛在计算安全的8个未来研究方向.

关键词：泛在计算泛在操作系统云计算物联网安全隐私人工智能

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视听觉深度伪造检测技术研究综述

信息安全学报 2020年第2期5卷 1-17页

作者：梁瑞刚吕培卓赵月陈鹏邢豪张颖君韩冀中赫然赵险峰李明陈恺中国科学信息工程研究所信息安全国家重点实验室北京100093 中国科学院大学网络空间安全学院北京100049 太原理工大学大数据学院太原030024 中国科学院软件研究所北京100190 中国科学院自动化研究所北京100190

深度学习被广泛应用于自然语言处理、计算机视觉和无人驾驶等领域,引领了新一轮的人工智能浪潮。然而,深度学习也被用于构建对国家安全、社会稳定和个人隐私等造成潜在威胁的技术,如近期在世界范围内引起广泛关注的深度伪造技术能够生... 详细信息

深度学习被广泛应用于自然语言处理、计算机视觉和无人驾驶等领域,引领了新一轮的人工智能浪潮。然而,深度学习也被用于构建对国家安全、社会稳定和个人隐私等造成潜在威胁的技术,如近期在世界范围内引起广泛关注的深度伪造技术能够生成逼真的虚假图像及音视频内容。本文介绍了深度伪造的背景及深度伪造内容生成原理,概述和分析了针对不同类型伪造内容(图像、视频、音频等)的检测方法和数据集,最后展望了深度伪造检测和防御未来的研究方向和面临的挑战。

关键词：深度伪造深度学习生成对抗网络

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基于自适应奇异值调制的抗转码视频隐写算法

信息安全学报 2018年第6期3卷 42-54页

作者：管萌萌曹纭张怡暄赵险峰中国科学院信息工程研究所信息安全国家重点实验室北京中国100093 中国科学院大学网络空间安全学院北京中国100093

近年来,随着网络和多媒体处理技术的飞速发展,互联网视频用户数量呈爆炸性增长之势,目前视频流量已占网络总流量的一半以上,这为以视频为载体的隐蔽通信提供了很好的应用背景。但是另一方面,几乎所有的视频网站都会对上传视频进行转码处... 详细信息

近年来,随着网络和多媒体处理技术的飞速发展,互联网视频用户数量呈爆炸性增长之势,目前视频流量已占网络总流量的一半以上,这为以视频为载体的隐蔽通信提供了很好的应用背景。但是另一方面,几乎所有的视频网站都会对上传视频进行转码处理,转码后载体视频的码率、图像组GOP(Group of Pictures)结构、量化参数QP(Quantization Parameters)等关键压缩参数都会受到无法预知的影响,这极大地限制了当前绝大多数基于压缩域嵌入的视频隐写算法的应用。要利用视频网站对应的有损转码信道进行隐蔽通信,关键在于设计能抵抗转码攻击的高鲁棒性,并具有足够安全性的隐写方法。针对这一问题,本文提出了一种面向小波变换域,结合奇异值分解SVD(SingularValueDecomposition)和量化索引调制QIM(QuantizationIndexModulation)的自适应鲁棒隐写方法。该方法基于目标网站的转码特性仿真实现本地编码器,在编码的过程中完成嵌入。嵌入在视频帧亮度分量的DWT(Discrete Wavelet Transform)域进行,通过采用自适应量化步长QIM的方法对分块最大奇异值进行调制达到嵌入消息的目的。另外,提出一种间隔修正的嵌入策略,很好地抑制了嵌入引起的视频闪烁效应。实验结果表明,提出方法提升了含密载体视频经过不同程度的转码后的秘密消息生存率,同时很好地保持了视觉质量和压缩效率。

关键词：信息隐藏视频隐写鲁棒自适应嵌入

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基于对偶四元数的协同知识图谱推荐模型

计算机学报 2022年第10期45卷 2221-2242页

作者：曹宗胜许倩倩李朝鹏姜阳邦彦操晓春黄庆明中国科学院信息工程研究所信息安全国家重点实验室北京100093 中国科学院计算技术研究所智能信息处理重点实验室北京100190 中国科学院大学计算机科学与技术学院北京101408 中国科学院大学网络空间安全学院北京100049 中国科学院大数据挖掘与知识管理重点实验室北京101408 鹏城实验室广东深圳518055

为减轻用户-商品交互数据稀疏和冷启动问题对协同过滤算法推荐效果的影响,许多研究者将知识图谱引入推荐系统.然而既往工作对协同知识图谱中关系的建模较为单一,表达能力较弱,不利于建模实体间的复杂关系以及学习用户和商品的嵌入.为克... 详细信息

为减轻用户-商品交互数据稀疏和冷启动问题对协同过滤算法推荐效果的影响,许多研究者将知识图谱引入推荐系统.然而既往工作对协同知识图谱中关系的建模较为单一,表达能力较弱,不利于建模实体间的复杂关系以及学习用户和商品的嵌入.为克服这一问题,本文提出基于对偶四元数的协同知识图谱推荐模型(DQKGR),利用富有表达力的对偶四元数嵌入表示用户和商品,以有效建模实体和关系之间复杂的潜在依赖.在商品和用户的嵌入学习部分,本文设计了一个新的知识图谱嵌入模型(DQKGE),可基于莫比乌斯变换捕捉协同知识图谱中实体间多种复杂关系,并基于此设计偏好传播与聚合方法以利用知识图谱中的结构信息进行推荐.为验证所提DQKGR模型的有效性,在公开的Last-FM、MovieLens-2.M和Book-Crossing数据集上进行大量实验,结果表明所提DQKGR模型推荐结果在多个评测指标上优于现有方法,可在平均意义上产生2.83%以上的性能提升.

关键词：知识图谱推荐系统对偶四元数莫比乌斯变换偏好传播

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ARM指针认证机制研究综述

信息安全学报 2023年第6期8卷 94-109页

作者：张军侯锐李小馨王兴宾赵路坦国冰磊湖北文理学院计算机工程学院襄阳441100 中国科学院信息工程研究所信息安全国家重点实验室北京100093

内存错误漏洞是以不安全语言编写软件系统中安全性和可靠性问题的主要原因。这些漏洞常被用来将代码执行重定向到攻击者控制的位置。诸如代码复用攻击这样的内存错误漏洞利用的流行促使主要处理器制造商设计基于硬件的防御机制。一个例... 详细信息

内存错误漏洞是以不安全语言编写软件系统中安全性和可靠性问题的主要原因。这些漏洞常被用来将代码执行重定向到攻击者控制的位置。诸如代码复用攻击这样的内存错误漏洞利用的流行促使主要处理器制造商设计基于硬件的防御机制。一个例子是ARMv8.3中引入的指针认证(PAuth)机制。PAuth使用签名密钥和指针上下文信息对指针进行签名,上下文信息是缩小保护范围和开发不同类型安全机制的关键元素。通过使用轻量级分组密码算法QARMA64并将指针认证码(PAC)存储在指针未使用位中,PAuth可以较小的性能和存储开销检查指针的完整性。当前一些研究使用PAuth降低内存安全机制的性能开销,还有一些研究基于PAuth提高控制流完整性的保护精度。虽然PAuth受到越来越多的关注,但它仍然遭受暴力攻击和PAC伪造攻击。因此,很有必要对当前基于PAuth的安全应用进行总结,并分析其存在的问题。本文首先介绍内存错误漏洞利用的相关背景和相应的保护机制。然后,我们详细介绍了PAuth机制的详细信息,包括硬件支持、加密算法和密码密钥管理,及其潜在的安全问题。然后,我们总结了当前基于PAuth的内存安全和控制流完整性的研究,特别是指针上下文的选择方法。最后,基于我们的调查,讨论和展望ARM PAuth未来可能的研究方向。未来的研究方向可能包括以下几个方面:PAuth密钥管理和上下文选择、针对推测攻击的防御,以及PAuth与其他ARM安全机制的结合使用。

关键词：指针认证内存错误漏洞控制流完整性指针完整性

Fast integration and accumulation of beneficial breeding alleles through an AB–NAMIC strategy in wheat

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Plant Communications 2023年第3期4卷 66-79页

作者： Chengzhi Jiao Chenyang Hao Tian Li Abhishek Bohra Lanfen Wang Jian Hou Hongxia Liu Hong Liu Jing zhao Yamei Wang Yunchuan Liu Zhiwei Wang Xin Jing Xiue Wang Rajeev K.Varshney Junjie Fu Xueyong Zhang The National key Facility for Crop Gene Resources and Genetic Improvement/Institute of Crop sciences Chinese Academy of Agricultural SciencesBeijing 100081China state key Laboratory of Crop Genetics and Germplasm Enhancement Cytogenetics InstituteNanjing Agricultural UniversityNanjingJiangsu 210095China Centre for Crop&Food Innovation WA State Agricultural Biotechnology CentreFood Futures InstituteMurdoch UniversityPerthWA 6150Australia Smartgenomics Technology Institute Tianjin 301700China

Wheat(Triticum aestivum)is among the most important staple crops for safeguarding the food security of the growing world *** bridge the gap between genebank diversity and breeding programs,we developed an advanced backcross-nested association mapping plus inter-crossed population(AB-NAMIC)by crossing three popular wheat cultivars as recurrent founders to 2. germplasm lines from a mini core *** backcrossing combined with selection against undesirable traits and extensive crossing within and between sub-populations created new opportunities to detect unknown genes and increase the frequency of beneficial alleles in the AB-NAMIC *** performed phenotyping of 590 AB-NAMIC lines and a natural panel of 476 cultivars for six consecutive growing seasons and genotyped these 1066 lines with a 660K SNP ***-wide association studies of both panels for plant development and yield traits demonstrated improved power to detect rare alleles and loci with medium genetic effects in ***,genome-wide association studies in AB-NAMIC detected the candidate gene TaSWEET6-7B(TraesCS7B03G12.6700),which has high homology to the rice SWEET6b gene and exerts strong effects on adaptation and yield *** commercial release of two derived AB-NAMIC lines attests to its direct applicability in wheat *** information on genome-wide association studymapping,candidate genes,and their haplotypes for breeding traits are available through *** research provides an excellent framework for fast-tracking exploration and accumulation of beneficial alleles stored in genebanks.

关键词： wheat genebank AB-NAMIC genome-wide association studies GWAS beneficial alleles genomics-assisted breeding WheatGAB

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隐藏情绪分析与识别方法

心理科学进展 2020年第9期28卷 1426-1436页

作者：王甦菁邹博超刘瑞李振赵国朕刘烨傅小兰中国科学院行为科学重点实验室(中国科学院心理研究所) 北京100101 中国科学院大学心理学系北京100039 中国电子科学研究院社会安全风险感知与防控大数据应用国家工程实验室北京100041 首都医科大学人脑保护高精尖创新中心北京100069 首都医科大学附属北京安定医院国家精神心理疾病临床医学研究中心精神疾病诊断与治疗北京市重点实验室北京100088 中国科学院心理研究所脑与认知科学国家重点实验室北京100039

隐藏情绪识别对公共安全防范与预警具有重要的意义。微表情是揭示隐藏情绪的一条重要通道。但目前隐藏情绪研究较少且微表情因其细微幅度与快速出现等特性难以识别,其研究尚未在实际中广泛应用。因为,隐藏情绪的认知与表达机理亟需系统... 详细信息

隐藏情绪识别对公共安全防范与预警具有重要的意义。微表情是揭示隐藏情绪的一条重要通道。但目前隐藏情绪研究较少且微表情因其细微幅度与快速出现等特性难以识别,其研究尚未在实际中广泛应用。因为,隐藏情绪的认知与表达机理亟需系统的研究,采集实际场景中的微表情数据,并以脑电信号辅助微表情的精确标注是提高微表情标注效率的有效途径。深入研究微表情识别方法,并辅以人脸颜色、注视估计和非接触生理信号等多通道数据,以检测与识别隐藏情绪。社会公共安全是隐藏情绪分析和识别的典型场景。面向精神疾病患者两害行为(即危害自身或他人的危险行为)风险评估和服刑人员会见场景隐藏情绪检测,可以有效地对相应系统和方法进行验证和修正。

关键词：模式识别微表情检测和识别隐藏情绪深度学习颜色空间

Efficient semi-quantum secret sharing protocol using single particles

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chinese Physics B 2023年第7期32卷 273-278页

作者：邢丁王艺霏窦钊李剑陈秀波李丽香 information security Center State Key Laboratory of Networking and Switching TechnologyBeijing University of Posts and TelecommunicationsBeijing 100876China information security Center School of Cyberspace SecurityBeijing University of Posts and TelecommunicationsBeijing 100876China

Semi-quantum secret sharing(SQSS)is a branch of quantum cryptography which only requires the dealer to have quantum capabilities,reducing the difficulty of protocol ***,the efficiency of the SQSS protocol still needs to be further *** this paper,we propose a semi-quantum secret sharing protocol,whose efficiency can approach 100%as the length of message *** protocol is based on single particles to reduce the difficulty of resource *** reordering,a simple but effective operation,is used in the protocol to improve efficiency and ensure ***,our protocol can share specific secrets while most SQSS protocols could *** also prove that the protocol is secure against common attacks.

关键词： semi-quantum secret sharing efficiency single particles specific secret particle reordering

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基于攻击异常特征的工业物联网修复方法研究

信息技术与网络安全 2022年第4期41卷 18-24页

作者：赵剑明曾鹏袁辉中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室辽宁沈阳110016 中国科学院网络化控制系统重点实验室辽宁沈阳110016 中国科学院机器人与智能制造创新研究院辽宁沈阳110169 中国科学院大学北京100049 昌河飞机工业(集团)有限责任公司江西景德镇333002

针对工业物联网在实际运行中面临着功能失效因素不断增多、信息威胁加速渗透、攻击手段复杂多样等问题,考虑到工业物联网受到的攻击异常特征,提出了一种基于攻击异常特征的工业物联网修复方法。该方法通过将受损网络中正常节点进行社团... 详细信息

针对工业物联网在实际运行中面临着功能失效因素不断增多、信息威胁加速渗透、攻击手段复杂多样等问题,考虑到工业物联网受到的攻击异常特征,提出了一种基于攻击异常特征的工业物联网修复方法。该方法通过将受损网络中正常节点进行社团划分,并根据攻击异常特征在每个社团中选取相应的代表节点后,在这些代表节点之间构建新的连接。仿真结果表明,该方法能够有效恢复工业物联网的结构和功能,为工业物联网的稳定运行提供理论方法。

关键词：工业物联网攻击异常特征网络修复社团划分