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基于Shapley值的数据融合反欺骗研究及应用

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基于Shapley值的数据融合反欺骗研究及应用

作者：周灵鸽西北农林科技大学

学位级别：硕士

在多源信息融合过程中,错误信息或欺骗信息管理是一个重要问题。欺骗证据的存在可能对最后融合结果造成极大隐患,如何识别欺骗证据是反欺骗信息融合的关键。本文尝试使用合作博弈理论中Shapley值思想,基于证据距离对融合系统异常的“边... 详细信息

在多源信息融合过程中,错误信息或欺骗信息管理是一个重要问题。欺骗证据的存在可能对最后融合结果造成极大隐患,如何识别欺骗证据是反欺骗信息融合的关键。本文尝试使用合作博弈理论中Shapley值思想,基于证据距离对融合系统异常的“边际贡献”得出所有基本概率指派函数(Basic Probability Assignment,BPA)组合的协作收益值,进而对信息融合中是否存在欺骗证据进行有效判定。在此基础上,采取不同融合策略,初步建立了一套面向证据理论的反欺骗信息融合机制,为研究信息融合的推理和决策提供理论参考和方法支持,并将其应用于奶山羊运动行为分类中。本文的内容主要包括:(1)基于Shapley值的欺骗证据判定模型研究。为了判定一条证据是否应该融合,本文首先对证据间差异度量方法进行分析,并讨论和概括了欺骗证据及冲突证据的概念和区别。提出利用平均加权方法对证据进行冲突预处理后,使用证据距离构建BPA合作收益模型,为欺骗证据的慎重判断和确定提供方法框架。同时,通过Shapley值特征对证据源中存在的欺骗证据进行判定和筛选,将证据源中Shapley值最大的证据为欺骗证据并剔除,为证据融合策略的研究提供基础。(2)基于Shapley值的证据融合策略研究。根据欺骗证据判定结论,对证据源中的证据采取不同的融合策略:当判断证据源中存在欺骗时,基于Shapley值特征将欺骗证据筛选出来并采取丢弃策略;对不存在欺骗的证据,针对证据不一致导致的证据冲突问题,构建了一种基于Shapley值确定证据权重的模型方法,获取各个证据的权重以对证据进行折扣处理,进而使用Dempster组合规则得到最终融合结果,实现有效管理证据冲突而得到不确定性较小的融合结果。(3)奶山羊运动行为识别的应用。通过利用目标奶山羊身上绑定姿态传感器的智能穿戴设备获取其躺卧、站立、行走以及刨地四种运动行为数据,利用正态分布模型转换为BPA,然后基于反欺骗方法模型进行证据判断,通过证据融合策略得到最后融合结果。实验结果验证所提出方法在奶山羊运动行为分类的平均准确率为98.5%,满足智能化奶山羊养殖运动行为分类的应用需求。

关键词：证据融合反欺骗冲突管理 Shapley值证据距离

基于深度学习的反欺骗声纹识别系统设计与实现

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基于深度学习的反欺骗声纹识别系统设计与实现

作者：陈青梅北京邮电大学

学位级别：硕士

随着信息技术的迅速发展和个人数据的蓬勃增长,对信息的访问控制和隐私保护一直是人们关注的热点。由于不同人的发声器官在形状、大小等结构上各不相同,且每个人都有着自己独特的发声习惯,使得每个人的声音听起来都独具自己的特点,能够... 详细信息

随着信息技术的迅速发展和个人数据的蓬勃增长,对信息的访问控制和隐私保护一直是人们关注的热点。由于不同人的发声器官在形状、大小等结构上各不相同,且每个人都有着自己独特的发声习惯,使得每个人的声音听起来都独具自己的特点,能够根据一个人的声音来确定其身份。语音也是人类日常沟通交流最直接、普遍的方式,通过说话人的语音进行说话人身份的识别或验证安全便捷,易于大规模推广。在电子支付、智能门锁、安防等信息安全领域,声纹识别技术已逐渐成为身份认证方式的主流趋势。虽然声纹识别相关的研究已取得了巨大的进展,但离投入真实应用还存在一些待解决的问题。声纹识别系统的实际应用,往往是在复杂多样的应用环境中且面临着多种类型的未知欺骗语音,主要的欺骗语音通常由语音合成、语音转换以及录音重放等方法得到。传统的声纹识别系统缺乏对输入语音的欺骗性检测,欺骗语音的攻击会极大程度上降低系统的安全性能。针对以上问题,本文提出了一种基于深度学习的反欺骗声纹识别算法。该算法对语音提取多张不同窗口设置的语谱图特征作为输入,多张不同分辨率的语谱图有利于从原始语音中获取更充分、全局的信息,并基于深度残差网络和通道注意力特征融合机制从语音中提取高层次的语音表征,实现对输入语音的欺骗性检测以及说话人身份验证。该算法在公开语音数据集ASVSpoof 2019上进行了一系列对比实验,结果证明了本文提出的多分辨率语谱图结合深度学习模型能够有效检测多种类型的欺骗语音。在该算法基础上,本文设计与实现了基于深度学习的反欺骗声纹识别系统,并详细描述了系统相关的需求分析、系统架构组成以及各层工作的流程,在论文的最后对反欺骗声纹识别系统内各个组成模块的设计以及具体功能作用进行了详细的阐述。

关键词：声纹识别反欺骗语谱图多特征融合

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卫星导航信号反欺骗性研究

计算机安全 2010年第4期 55-56,59页

作者：崔铭刘瑞华中国民航大学新航行系统研究所天津300300

目前我国正在发展自己的卫星导航系统——北斗卫星导航系统。由于北斗卫星导航系统和GPS有比较高的兼容性,因此借鉴GPS卫星导航系统的成熟经验,可以使我们在应用北斗卫星导航系统的过程中,得到许多有益的启示。将在空间中对GPS导航信号... 详细信息

目前我国正在发展自己的卫星导航系统——北斗卫星导航系统。由于北斗卫星导航系统和GPS有比较高的兼容性,因此借鉴GPS卫星导航系统的成熟经验,可以使我们在应用北斗卫星导航系统的过程中,得到许多有益的启示。将在空间中对GPS导航信号进行反欺骗性研究,通过对GPS卫星导航信号的分析,设想欺骗信号的可能性,并给出相应的对策,提出反欺骗算法。

关键词： GPS 北斗卫星导航系统反欺骗

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卫星导航系统密码战欺骗与反欺骗技术及运用

数字技术与应用 2023年第2期41卷 231-233页

作者：任思衡杨保平李华李倩航天工程大学士官学校

密码与军事作战具有十分紧密的联系。早在公元前约500年的希波战争时期,希腊人就利用“隐文术”传递军事情报,最终赢得了战争的胜利;在长征时期,我军高度重视机要密码工作,通过破译国民党军队的密码,牢牢掌握了作战主动权[1];在现代战争... 详细信息

密码与军事作战具有十分紧密的联系。早在公元前约500年的希波战争时期,希腊人就利用“隐文术”传递军事情报,最终赢得了战争的胜利;在长征时期,我军高度重视机要密码工作,通过破译国民党军队的密码,牢牢掌握了作战主动权[1];在现代战争中,军事密码在指挥决策、情报传递、通信联络、武器制导等方面发挥着不可或缺的重要作用,围绕“军事密码运用与对抗”的密码战研究不断发展[2]。

关键词：情报传递卫星导航系统武器制导希波战争军事情报长征时期通信联络反欺骗

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卫星导航系统反欺骗技术:回顾与展望

卫星导航系统反欺骗技术:回顾与展望

第四届中国卫星导航学术年会

作者：周轩李广侠蔡锭波程佳亮解放军理工大学通信工程学院研2队解放军理工大学通信工程学院天基信息中心解放军75220部队解放军73681部队523分队

卫星导航系统对当今世界的经济、社会运行产生了重大影响,成为现代国家不可或缺的基础设施。卫星导航信号到达地面的功率很低,同时民用信号的格式是公开的,容易受到无意或恶意的干扰和欺骗攻击。与压制式攻击相比,欺骗攻击具有更好的隐... 详细信息

卫星导航系统对当今世界的经济、社会运行产生了重大影响,成为现代国家不可或缺的基础设施。卫星导航信号到达地面的功率很低,同时民用信号的格式是公开的,容易受到无意或恶意的干扰和欺骗攻击。与压制式攻击相比,欺骗攻击具有更好的隐蔽性,其危害及相应的防护手段日益成为人们关心的话题。本文首先介绍了卫星导航在国家各个领域的应用,分析了卫星导航系统的脆弱性及应用系统受到欺骗攻击的严重后果,表明了卫星导航反欺骗技术的必要性。其次,介绍了卫星导航欺骗攻击原理及欺骗信号的产生方式,从信号体制、终端设备、外部辅助三个方面介绍了各种类型的反欺骗方法,接着对建立国家反欺骗体系提出构想,并在成本、有效性、适用场景等方面进行对比,分析综合效益。最后,本文对未来卫星导航反欺骗研究进行展望,提出下一步研究工作建议。

关键词：卫星导航反欺骗

来源： cnki会议评论

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卫导接收机欺骗干扰威胁和反欺骗措施分析

卫导接收机欺骗干扰威胁和反欺骗措施分析

第四届中国卫星导航学术年会

作者：吕红丽翟建勇王伟西安导航技术研究所

本文针对电子欺骗技术的发展趋势和威胁性,从欺骗干扰的目的、形式及欺骗结果,分析了欺骗技术的机理、欺骗干扰对接收机的影响以及欺骗干扰的有效覆盖范围,建立欺骗干扰模型,采用复数相关、早迟相位及幅值差测量比较等方法来分析欺骗干... 详细信息

本文针对电子欺骗技术的发展趋势和威胁性,从欺骗干扰的目的、形式及欺骗结果,分析了欺骗技术的机理、欺骗干扰对接收机的影响以及欺骗干扰的有效覆盖范围,建立欺骗干扰模型,采用复数相关、早迟相位及幅值差测量比较等方法来分析欺骗干扰潜在的威胁性;通过不同的信号和导航信息的监测手段的性能分析,提出了在接收设备中采用多系统信号接收、反欺骗算法、导航与时间融合、信号品质监测和自主完好性监测等多种技术综合实现欺骗干扰监测和消除,为用户接收机反欺骗设计提供技术指导。

关键词：电子欺骗反欺骗威胁性监测和消除

来源： cnki会议评论

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智能园区人脸识别与反欺骗系统的设计及实现

工业控制计算机 2019年第10期32卷 96-97,100页

作者：李小坚孙维北方工业大学机器人与机器视觉实验室

随着城市化的加快,人口密度的增加,对建设智能园区的需求愈发强烈。身份识别问题是智能园区建设中的重点,传统园区普遍应用一卡通或者指纹识别,新型园区多应用人脸识别。无论上述哪一种方式,皆受困于身份欺骗问题。基于以上需求,在实现... 详细信息

随着城市化的加快,人口密度的增加,对建设智能园区的需求愈发强烈。身份识别问题是智能园区建设中的重点,传统园区普遍应用一卡通或者指纹识别,新型园区多应用人脸识别。无论上述哪一种方式,皆受困于身份欺骗问题。基于以上需求,在实现人脸识别的同时,能够对抗人脸欺骗行为。根据园区的实际需求,优化算法结构,提高反应速率,最终实现智能园区反欺骗人脸识别。

关键词：智能园区人脸识别反欺骗

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从信息安全角度浅析RDSS系统的安全性

全球定位系统 2024年第4期49卷 42-47页

作者：张涛聂桂根马俊武汉大学测绘学院武汉430079 武汉大学卫星导航定位技术研究中心武汉430079

针对卫星无线电测定业务(radio determination satellite service,RDSS)系统的信号结构和运行机制,分析了RDSS系统的安全优势,从信息安全的保密性、完整性和可用性三个角度研究了RDSS系统可能存在的安全隐患和应对措施,特别是采用射频... 详细信息

针对卫星无线电测定业务(radio determination satellite service,RDSS)系统的信号结构和运行机制,分析了RDSS系统的安全优势,从信息安全的保密性、完整性和可用性三个角度研究了RDSS系统可能存在的安全隐患和应对措施,特别是采用射频录制和回放(record and replay,RAR)手段对RDSS系统可能存在的仿冒与欺骗安全隐患做了验证.证明RDSS系统在抗RAR攻击方面存在漏洞,容易被RAR攻击欺骗,这种欺骗攻击暴露了RDSS系统存在完整性和可用性上的安全隐患,可能使得终端用户造成信息混乱,也可能使终端用户被触发频次限制,无法得到正常的服务.最后提出了针对此类安全隐患提高系统安全性的几种措施.

关键词： GNSS 卫星无线电测定业务(RDSS) GPS 北斗卫星导航系统(BDS) 欺骗反欺骗信息安全重放攻击软件无线电

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GNSS欺骗防护技术国内外研究现状及展望

中国科学：信息科学 2017年第3期47卷 275-287页

作者：边少锋胡彦逢纪兵海军工程大学导航工程系武汉430033

随着电磁环境的日益复杂特别是军事对抗强度的日益加大,卫星导航应用的潜在安全隐患已成为现实威胁.传统的卫星导航抗干扰技术大多针对压制干扰,对欺骗干扰考虑不多,而欺骗干扰对用户造成的危害并不亚于压制干扰.本文简要介绍了欺骗干... 详细信息

随着电磁环境的日益复杂特别是军事对抗强度的日益加大,卫星导航应用的潜在安全隐患已成为现实威胁.传统的卫星导航抗干扰技术大多针对压制干扰,对欺骗干扰考虑不多,而欺骗干扰对用户造成的危害并不亚于压制干扰.本文简要介绍了欺骗干扰防护技术的研究背景,包括概念、原理、应用案例等,深入分析和总结了国内外抗欺骗干扰技术主要研究进展,最后重点阐述了当前抗欺骗干扰方法存在的问题和未来欺骗防护技术的发展趋势.

关键词：全球导航卫星系统接收机欺骗反欺骗