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信息安全专业信息论课程教学方法探讨

计算机工程与科学 2016年第A1期38卷 224-227页

作者：胡学先刘文芬张启慧解放军信息工程大学四院河南郑州450001 解放军信息工程大学理学院河南郑州450001

"信息论"课程是当前国内外通信工程、信息安全等专业的一门基础专业课程,具有概念繁多、理论抽象、数学推导复杂等特点。本文针对信息安全专业的人才培养方案需求和学生特点,有针对性地对教学方法改革进行了探讨:面向专业建设需求,优选... 详细信息

"信息论"课程是当前国内外通信工程、信息安全等专业的一门基础专业课程,具有概念繁多、理论抽象、数学推导复杂等特点。本文针对信息安全专业的人才培养方案需求和学生特点,有针对性地对教学方法改革进行了探讨:面向专业建设需求,优选教学内容;针对学生学习特点,强化与已学课程间的联系;突出理论结构体系,引导学生建立知识结构树;贴合专业应用需求,设计专业性强的教学案例。

关键词：信息论信息安全专业教学方法教学模式

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改进的三方口令验证元认证密钥交换协议

软件学报 2020年第10期31卷 3238-3250页

作者：张启慧胡学先刘文芬魏江宏中国人民解放军战略支援部队信息工程大学河南郑州450001 桂林电子科技大学计算机与信息安全学院广西桂林541004

在三方口令认证密钥交换(三方PAKE)协议中,每个用户仅仅需要和服务器共享一个口令,就可以在服务器的协助下与他人进行安全的密钥交换.由于有效地减少了用户管理口令的负担,三方PAKE协议在大规模用户集的安全通信中受到了较多关注.然而,... 详细信息

在三方口令认证密钥交换(三方PAKE)协议中,每个用户仅仅需要和服务器共享一个口令,就可以在服务器的协助下与他人进行安全的密钥交换.由于有效地减少了用户管理口令的负担,三方PAKE协议在大规模用户集的安全通信中受到了较多关注.然而,已有的三方PAKE协议大多关注的是服务器利用明文存储用户口令的情形,没有考虑服务器口令文件泄露所造成的巨大威胁.在服务器端存放的是相应于用户口令的验证元的情形下,研究三方PAKE协议的分析和设计.首先分析了一个最近提出的基于验证元的三方PAKE协议,指出该协议易于遭受离线字典攻击,因此未能达到所宣称的安全性;其次,在分析已有协议设计缺陷的基础上,提出了一个新的基于验证元的三方PAKE协议,并在标准模型下证明了所设计的协议的安全性,与已有协议的比较表明,新提出的协议在提供了更高安全性的同时具有可接受的计算和通信效率.

关键词：密钥交换协议口令认证验证元离线字典攻击标准模型

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基于余弦距离选取初始簇中心的文本聚类研究

计算机工程与应用 2018年第10期54卷 11-18页

作者：王彬宇刘文芬胡学先魏江宏数学工程与先进计算国家重点实验室郑州450000 桂林电子科技大学广西密码学与信息安全重点实验室广西桂林541000

文本聚类是文本信息进行有效组织、摘要和导航的重要手段,其中基于余弦相似度的K-means算法是最重要且使用最广泛的文本聚类算法之一。针对基于余弦相似度的K-means算法改进方案设计困难,且众多优异的基于欧氏距离的K-means改进方法无... 详细信息

文本聚类是文本信息进行有效组织、摘要和导航的重要手段,其中基于余弦相似度的K-means算法是最重要且使用最广泛的文本聚类算法之一。针对基于余弦相似度的K-means算法改进方案设计困难,且众多优异的基于欧氏距离的K-means改进方法无法适用的问题,对余弦相似度与欧氏距离的关系进行探讨,得到标准向量前提下二者的转化公式,并在此基础上定义一种与欧氏距离意义相近关系紧密的余弦距离,使原有基于欧氏距离的K-means改进方法可通过余弦距离迁移到基于余弦相似度的K-means算法中。在此基础上理论推导出余弦K-means算法及其拓展算法的簇内中心点计算方法,并进一步改进了聚类初始簇中心的选取方案,形成新的文本聚类算法MCSKM++。通过实验验证,该算法在迭代次数减少、运行时间缩短的同时,聚类精度得到提高。

关键词：文本聚类 K-means算法余弦相似度余弦距离初始点选取

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点差分隐私下图数据的度直方图发布方法

计算机研究与发展 2019年第3期56卷 508-520页

作者：张宇轩魏江宏李霁刘文芬胡学先数学工程与先进计算国家重点实验室(中国人民解放军战略支援部队信息工程大学) 郑州450001 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

社交网络、邮件系统、推荐系统等信息系统的广泛使用产生了大规模的图数据,在点或边差分隐私约束下对这些数据进行发布和共享可以充分发挥其潜在价值,同时又能保证数据中所涉及用户的隐私信息不被泄露.针对点差分隐私定义下查询函数敏... 详细信息

社交网络、邮件系统、推荐系统等信息系统的广泛使用产生了大规模的图数据,在点或边差分隐私约束下对这些数据进行发布和共享可以充分发挥其潜在价值,同时又能保证数据中所涉及用户的隐私信息不被泄露.针对点差分隐私定义下查询函数敏感度比较大的问题,提出一种基于度排序的边移除方法(sequence edge-removal, SER),并在此基础上进一步给出了2种点差分隐私下图的度分布直方图发布机制.仿真实验表明:SER方法能有效抑制发布机制的敏感度,保留更多原始图中的边,降低了发布数据与真实数据之间的误差.此外,相比于已有工作,基于SER方法的度直方图发布机制在提供同等隐私保护水平的条件下,更好地刻画了真实数据的度分布,提高了发布数据的可用性.

关键词：隐私保护图数据差分隐私度分布直方图发布

一种基于结构划分及字符串重组的口令攻击方法

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计算机学报 2019年第4期42卷 913-928页

作者：章梦礼张启慧刘文芬胡学先魏江宏中国人民解放军战略支援部队信息工程大学郑州450000 桂林电子科技大学计算机与信息安全学院广西桂林541000

身份认证是网络安全的一道重要防线,口令长期以来一直是身份认证的主流方式,口令攻击是口令安全研究的重要手段.基于概率上下文无关文法(Probabilistic Context-Free Grammar,PCFG)和基于Markov链的模型是目前效果最为显著的两类口令攻... 详细信息

身份认证是网络安全的一道重要防线,口令长期以来一直是身份认证的主流方式,口令攻击是口令安全研究的重要手段.基于概率上下文无关文法(Probabilistic Context-Free Grammar,PCFG)和基于Markov链的模型是目前效果最为显著的两类口令攻击方法,它们分别从子结构组成层面和字符前后依赖层面对口令进行有效地建模刻画.该文中,作者在综合上述两类模型优点的基础上提出了一种基于结构划分及字符串重组的口令攻击方法,记为SPSR模型:首先将口令划分成抽象的子结构,然后利用改进的Markov链模型生成子结构中字符、数字和符号等构成的子串,以同时兼顾模型的准确性和泛化能力.此外,作者在结构划分阶段还额外引入了常用字符段,并加入了索引位对特殊字符在口令中的位置进行了明确地刻画;在字符串重组阶段,通过递归的思想减少子串概率计算中的重复计算,给出了一个改进的OMEN算法——Recursive-OMEN算法.为了验证SPSR模型的有效性,分别在6个真实的中英文口令集上进行了实验测试.结果表明,按概率递减顺序生成相同规模的猜测口令集时,新提出的Recursive-OMEN算法比OMEN算法用时缩短了10倍左右;在相同的猜测次数下考察攻击效果时,SPSR模型比基于Markov链的模型能多破解出40%～50%的口令,比基于PCFG的模型能多破解出20%左右的口令.

关键词：口令攻击概率上下文无关文法 OMEN算法马尔可夫链口令结构字符串重组常用字符集

一种基于节点状态的MANET路由发现和建立策略

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计算机科学 2019年第6期46卷 112-117页

作者：赵新伟刘伟信息工程大学五院

AODV是MANET网络中典型的按需路由协议。针对AODV路由策略的缺陷,提出一种基于节点状态的路由发现和建立策略。通过对MANET网络建模,在路由发现时,利用马尔可夫链预测邻节点的状态,在原有AODV路由策略的基础上,上一跳节点利用AODV路由... 详细信息

AODV是MANET网络中典型的按需路由协议。针对AODV路由策略的缺陷,提出一种基于节点状态的路由发现和建立策略。通过对MANET网络建模,在路由发现时,利用马尔可夫链预测邻节点的状态,在原有AODV路由策略的基础上,上一跳节点利用AODV路由发现时建立的反向路由获取邻节点的状态信息;在路由建立时,结合邻节点的状态信息,优先选择处于空闲状态和休眠状态的节点作为下一跳路由。仿真结果表明,基于该策略优化的AODV路由协议提高了网络中数据包的投递率,降低了端到端延迟,改善了网络性能。

关键词：节点状态马尔科夫链延迟移动自组织网络投递率 AODV协议

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通用可组合的网关口令认证密钥交换协议

计算机学报 2017年第5期40卷 1109-1120页

作者：胡学先张启慧张振峰刘凤梅中国人民解放军信息工程大学郑州450002 中国科学院软件研究所可信计算与信息保障实验室北京100190 信息保障技术重点实验室北京100072

网关口令认证密钥交换(GPAKE)协议是一类特殊的三方协议,其中客户和认证服务器共享有低熵口令,客户和网关在服务器的协助下生成高熵的会话密钥.由于通信架构更贴近实际,GPAKE协议研究近年来受到了较多的关注.然而,已有GPAKE协议都是在传... 详细信息

网关口令认证密钥交换(GPAKE)协议是一类特殊的三方协议,其中客户和认证服务器共享有低熵口令,客户和网关在服务器的协助下生成高熵的会话密钥.由于通信架构更贴近实际,GPAKE协议研究近年来受到了较多的关注.然而,已有GPAKE协议都是在传统"孤立"的安全模型中进行分析和设计的,没有考虑协议的可组合安全,也没有考虑用户将相关口令用于不同协议时的影响.为了保证GPAKE协议在更接近实际应用的复杂环境下的安全性,该文在通用可组合(UC)框架下研究GPAKE协议的安全性定义,给出了GPAKE的理想功能,对会话密钥安全、防止恶意网关猜测客户口令以及保持会话密钥相对于服务器的私密性等安全目标进行了刻画,保证了协议在复杂应用环境中的可组合安全性,还考虑了用户将服从任意分布的、甚至是与其他协议相关的口令用于GPAKE协议的情况.另外,利用UC安全两方PAKE协议、消息认证码为组件,给出了GPAKE协议的一个通用构造,使其能够被实例化得到多个具体的协议,并证明了该通用构造是UC安全的,即能够UC安全实现GPAKE理想功能.

关键词：可证明安全通用可组合口令认证密钥交换网关协议

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基于预读及简单注意力机制的句子压缩方法

计算机应用研究 2019年第2期36卷 371-375,394页

作者：鹿忠磊刘文芬周艳芳胡学先王彬宇数学工程与先进计算国家重点实验室郑州450001 桂林电子科技大学计算机与信息安全学院广西密码学与信息安全重点实验室广西桂林541004

针对英文句子压缩方法进行研究,提出一种基于预读及简单注意力机制的压缩方法。在编码器—解码器(encoder-decoder)框架下,以循环门单元(gated recurrent unit,GRU)神经网络模型为基础,在编码阶段对原句语义进行两次建模。首次建模结果... 详细信息

针对英文句子压缩方法进行研究,提出一种基于预读及简单注意力机制的压缩方法。在编码器—解码器(encoder-decoder)框架下,以循环门单元(gated recurrent unit,GRU)神经网络模型为基础,在编码阶段对原句语义进行两次建模。首次建模结果作为全局信息,加强二次语义建模,得到更全面准确的语义编码向量。解码阶段充分考虑删除式句子压缩的特殊性,适用简单注意力(3t-attention)机制,将编码向量中与当前解码时刻最相关的语义部分输入到解码器中,提高预测效率及准确率。在谷歌新闻句子压缩数据集上的实验结果表明,所提压缩方法优于已有公开结果。因此,预读及简单注意力机制可有效提高英文句子压缩精度。

关键词：自然语言处理句子压缩预读注意力机制

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一类PKI-IBC的双向匿名异构签密方案

电信科学 2020年第4期36卷 91-98页

作者：冀会芳刘连东黄严严程庆丰信息工程大学河南郑州450001

匿名异构签密方案不仅可以实现异构密码环境下用户机密地传递数据,而且提供收发双方用户的隐私保护功能。分析发现,已有的双向匿名异构签密方案不满足消息的保密性,也无法保护发送者的隐私。提出了一个安全的PKI?IBC的MAHSC(双向匿名异... 详细信息

匿名异构签密方案不仅可以实现异构密码环境下用户机密地传递数据,而且提供收发双方用户的隐私保护功能。分析发现,已有的双向匿名异构签密方案不满足消息的保密性,也无法保护发送者的隐私。提出了一个安全的PKI?IBC的MAHSC(双向匿名异构签密)方案,并分析了其安全性满足消息的保密性、签名的不可伪造性和发送者身份的匿名性。综合效率和安全性分析结果,所提方案具有较好的可行性。

关键词：异构签密匿名签密 q-Diffie-Hellman逆问题双线性Diffie-Hellman问题