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基于无线连接的工业机器人安全风险分析和实验验证

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智能制造 2024年第5期 42-45页

作者：巩潇赵郑斌万彬彬崔登祺李梦玮王源涛中国软件评测中心(工业和信息化部软件与集成电路促进中心) 北京100084 烽台科技(北京)有限公司北京100080

工业机器人已广泛应用于工业生产的各个环节。由于生产环境的复杂性,各种类型的工业机器人,基于物联网平台进行相互协同,其连接方式多采用无线网络。工业机器人的控制器、伺服机等核心部件的传感器在无线网络连接的环境下安全性更加凸... 详细信息

工业机器人已广泛应用于工业生产的各个环节。由于生产环境的复杂性,各种类型的工业机器人,基于物联网平台进行相互协同,其连接方式多采用无线网络。工业机器人的控制器、伺服机等核心部件的传感器在无线网络连接的环境下安全性更加凸显。由于工业机器人的控制器、伺服机的底层传感器本身在设计过程中缺乏足够的安全性,对手可以利用保护薄弱的传感节点来导致系统故障或实施恶意活动。对传感节点的攻击可以分为三种主要攻击:欺骗攻击、旁侧信道攻击和硬件木马攻击。本文针对常见的三种主要攻击设计对应的场景,并进行漏洞验证,为传感器芯片的安全设计提供技术和数据支撑。

关键词：传感器硬件编码漏洞实验验证安全芯片

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异常信息敏感的框架API生命周期模型构造

计算机学报 2024年第9期47卷 1989-2008页

作者：燕季薇黄进豪杨恒钦严俊中国科学院软件研究所软件工程技术研究开发中心北京100190 北京工业大学信息学部北京100124 国科大杭州高等研究院杭州310024 中国科学院软件研究所基础软件与系统重点实验室北京100190 中国科学院软件研究所计算机科学国家重点实验室北京100190

大型软件系统的实现依赖于底层框架或第三方库,但这些复杂的框架/库代码在演化升级时往往独立于其调用者,为上层软件的质量保障带来挑战.例如,框架/库代码演化时新增和删除API、更改API的代码语义等行为会导致框架/库代码的不同版本之... 详细信息

大型软件系统的实现依赖于底层框架或第三方库,但这些复杂的框架/库代码在演化升级时往往独立于其调用者,为上层软件的质量保障带来挑战.例如,框架/库代码演化时新增和删除API、更改API的代码语义等行为会导致框架/库代码的不同版本之间不兼容,进而在上层应用开发者更新版本时,影响应用代码的正确性.为应对这一问题,需精准提取框架/库代码API的演化过程,形成演化报告,协助上层应用开发者选择兼容的版本或快速进行代码适配.其中,框架/库代码API的演化过程分析对应着框架API生命周期模型构造.现有工作中的API生命周期模型主要关注API的存在性变动,而未考虑特定代码语义变更对开发者的影响,特别是异常相关代码带来的语义变更,给上层软件系统带来隐患.为此,本文采用面向Java字节码的静态分析方法,识别框架API中的异常抛出行为并为其生成异常摘要报告,通过多轮流式匹配策略获取异常信息的变更情况,最终为框架/库代码构造异常信息敏感的API生命周期模型.该方法:(1)通过控制依赖语句切片提取异常抛出语句的关键触发条件,采用参数推断策略将局部变量的约束条件转换为仅与外部输入参数相关的异常前断言,并基于自底向上的摘要传递实现跨过程异常摘要提取;(2)通过关键信息精准匹配和自适应模糊匹配策略,分析异常摘要信息的新增、删除和修改情况,最终得到异常敏感的API生命周期模型(共涉及七种API变更形式).基于该方法,实现了基于Java字节码分析的API生命周期提取工具JavaExP.与现有最新方法相比,JavaExP的异常摘要信息提取准确性(F1值)提高了67%,分析用时减少了87%.对真实项目的API生命周期演化分析表明,与异常不敏感的API生命周期模型相比,采用异常敏感的模型时,API发生变动的比例提高了18%.在75,433个被分析的API中,约有20%API的异常抛出行为至少发生过一次改变,这些API共涉及超过七千多处独立的异常变更.在多个项目上的分析结果表明,异常敏感的模型构造能够更加精准地描述API的演化过程.

关键词：静态分析代码演化 Java异常摘要 API生命周期

非定常自由面流动模拟的反扩散VOF算法研究

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船舶力学 2024年第5期28卷 663-675页

作者：李晓东吴乘胜王星王建春张亚英中国船舶科学研究中心江苏无锡214082 中船重工奥蓝托无锡软件技术有限公司江苏无锡214082

VOF(Volume of Fluid)方法由于其良好的守恒性和网格适应性,且具有计算资源需求相对较小等优点,成为船舶水动力学领域自由面流动CFD(Computational Fluid Dynamics)模拟的主流方法。但原始的VOF方法存在较为严重的界面扩散问题,导致模... 详细信息

VOF(Volume of Fluid)方法由于其良好的守恒性和网格适应性,且具有计算资源需求相对较小等优点,成为船舶水动力学领域自由面流动CFD(Computational Fluid Dynamics)模拟的主流方法。但原始的VOF方法存在较为严重的界面扩散问题,导致模拟的界面厚度过大、空间分辨率不够,进而影响流场相关变量的计算精度,这一问题在非定常自由面流动模拟中尤为明显。本文针对上述问题,通过在VOF控制方程中引入人工对流项以达到抑制界面扩散、压缩界面厚度的目的,并采用隐式离散人工对流项的方式提高计算稳定性,形成了反扩散VOF算法。经Zalesak和剪切场等经典算例在不同数量网格下的测试验证,表明反扩散VOF算法能够大幅压缩界面厚度,同时明显减小质量误差。随后的三维无障碍溃坝算例和破舱进水算例,进一步证明了反扩散VOF算法在实际非定常流动模拟中能够更好地捕捉自由面并提高计算精度。

关键词：自由面 VOF方法人工对流项反扩散

SeChain:基于国密算法的RISC-V安全启动机制设计与实现

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计算机研究与发展 2024年第6期61卷 1458-1475页

作者：芮志清梅瑶陈振哲吴敬征凌祥罗天悦武延军智能软件研究中心(中国科学院软件研究所) 北京100190 中国科学院大学北京100190 计算机科学国家重点实验室(中国科学院软件研究所) 北京100190 北京航空航天大学电子信息工程学院北京100191

开源RISC-V指令集为我国建立自主可控物联网生态提供了重大机遇.然而,物联网设备通常缺乏硬件加固措施,容易遭受物理级的固件篡改攻击,因此保障固件完整性以提高设备安全性至关重要.为此,已有基于安全启动技术的初步探索,但仍存在3个问... 详细信息

开源RISC-V指令集为我国建立自主可控物联网生态提供了重大机遇.然而,物联网设备通常缺乏硬件加固措施,容易遭受物理级的固件篡改攻击,因此保障固件完整性以提高设备安全性至关重要.为此,已有基于安全启动技术的初步探索,但仍存在3个问题:1)传统软件信任根难以保证物理级可靠性;2)主流硬件级安全启动技术被国际芯片厂商掌握,技术未公开且不支持国密算法,无法保证安全自主可控;3)已有基于RISC-V CPU的安全启动研究缺乏对上层固件的校验机制.为解决上述3个问题,首次设计并实现基于国密SM9算法的RISC-V安全启动机制——SeChain.具体而言:1)在RISC-V SoC内部增加了签名计算单元(signature calculation unit,SCU),实现密钥对生成与签名;2)增加了密钥验证单元(key verification unit,KVU),实现验证算法的片内执行及固件完整性验证;3)设计实现基于验证引导的多级安全启动机制,从不可篡改的硬件信任根出发,逐级完成引导程序的完整性校验.基于上述设计,SeChain实现了信任根的不可篡改和安全可信,构造了一个可信的安全启动链,基于国密SM9算法为设备的安全启动和可信执行提供可靠保障.为了验证SeChain的有效性、高效性和可靠性,基于VexRiscv CPU在FPGA硬件平台完成了SeChain仿真验证实验.实验结果表明,SeChain能够有效抵御各类固件篡改攻击,并能对抗信任根攻击,且平均额外时间开销不超过6.47 ***适用于资源受限的IoT设备,在满足安全可信启动的同时,能为国产RISC-V生态的安全自主可控提供有力保障.

关键词：可信计算物联网安全安全启动 SM9国密算法 RISC-V

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对全国统一大市场下认可实践路径的思考

中国市场 2024年第25期 17-19,31页

作者：靳冬刘佳颖陈渌萍唐丹舟中国合格评定国家认可中心北京100062 中移信息技术有限公司北京100033 中国软件评测中心北京100081

加快建设全国统一大市场是构建新发展格局的基础支撑和内在要求。认可是支撑市场有效运行的质量基础设施,其本质特征与建设统一大市场具有内在一致性。在认可实践中,通过加强认可制度供给和核心能力、推动国家质量基础设施(NQI)协同发... 详细信息

加快建设全国统一大市场是构建新发展格局的基础支撑和内在要求。认可是支撑市场有效运行的质量基础设施,其本质特征与建设统一大市场具有内在一致性。在认可实践中,通过加强认可制度供给和核心能力、推动国家质量基础设施(NQI)协同发展、打造世界一流认可机构品牌等路径,深度融入全国统一大市场建设大局,培育发展新质生产力,服务于构建以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局。

关键词：全国统一大市场质量管理与认证认可国家质量基础设施

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我国软件产业发展研究

软件和集成电路 2024年第6期 71-77页

作者：赵阳光杨学志王斌国家工业信息安全发展研究中心中国软件评测中心工业控制系统研究测评事业部

推动我国软件产业发展,应该遵循“应用牵引、整机带动、生态培育”的软件产业发展规律,顺应产业发展的大趋势,坚持专业化、工程化、系统化的思维,充分发挥新型举国体制和超大规模市场的优势,实现软件产业高质量迈进。

关键词：软件产业超大规模生态培育工程化新型举国体制专业化系统化高质量

稳步推进技术体系建设,践行国有大行使命担当

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中国金融电脑 2024年第5期 17-19页

作者：王铿中国银行软件中心

党的二十大报告指出,加快发展数字经济,促进数字经济和实体经济深度融合,打造具有国际竞争力的数字产业集群。近年来,数字经济成为经济高质量发展的重要抓手,金融科技成为银行数字化转型变革的重要推动力量,各家银行纷纷加快推进技术体... 详细信息

党的二十大报告指出,加快发展数字经济,促进数字经济和实体经济深度融合,打造具有国际竞争力的数字产业集群。近年来,数字经济成为经济高质量发展的重要抓手,金融科技成为银行数字化转型变革的重要推动力量,各家银行纷纷加快推进技术体系建设。

关键词：技术体系建设产业集群稳步推进数字化转型深度融合国际竞争力实体经济加快推进

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基于性能建模的深度学习训练任务调度综述

软件学报 2024年

作者：杨紫超吴恒吴悦文张文博中国科学院大学中国科学院软件研究所软件工程技术研究开发中心中国科学院大学南京学院中科南京软件技术研究院

近年来,深度学习研究成果在全球范围内得到广泛应用.为了提高大规模深度学习模型的训练效率,业界通常采用建设GPU集群并配置高效的任务调度器的策略.然而,深度学习训练任务具有性能异构性和放置拓扑敏感性等复杂性能特性.对性能无感知... 详细信息

近年来,深度学习研究成果在全球范围内得到广泛应用.为了提高大规模深度学习模型的训练效率,业界通常采用建设GPU集群并配置高效的任务调度器的策略.然而,深度学习训练任务具有性能异构性和放置拓扑敏感性等复杂性能特性.对性能无感知的调度容易导致资源利用率低下、训练效率差等问题.为了应对这一挑战,近期涌现出大量基于性能建模的深度学习训练任务调度器.这些调度器通过构建精确的性能模型,深入了解任务的复杂性能特性,并据此设计更优化的调度算法,从而形成更高效的调度方案.本文首先基于建模设计思路,对目前调度器使用的性能建模方法进行分类综述.随后,根据调度器利用性能建模的调度优化途径,对现有的任务调度工作进行了系统性的分析.最后,对性能建模与调度在未来的研究方向进行了展望.

关键词：深度学习训练性能建模任务调度

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产业数字化转型驱动金融场景生态建设

中国金融电脑 2024年第2期 17-19页

作者：康钧伟中国银行软件中心

在当今数字时代,产业数字化转型成为推动经济发展的重要引擎。特别是在金融领域,数字化浪潮推动了金融场景生态建设,成为行业发展的关键驱动力。中国银行通过产业数字化转型驱动金融场景生态建设,走出了一条独具特色的发展之路。一、产... 详细信息

在当今数字时代,产业数字化转型成为推动经济发展的重要引擎。特别是在金融领域,数字化浪潮推动了金融场景生态建设,成为行业发展的关键驱动力。中国银行通过产业数字化转型驱动金融场景生态建设,走出了一条独具特色的发展之路。一、产业数字化发展要求金融服务深入行业、融入场景随着产业数字化转型的推进,金融服务深入行业、融入场景已经成为其助力实体经济发展的关键一环。通过深入了解行业特征、适应客户行为的变化,以及紧密结合产业数字化转型的需求,商业银行能够通过金融场景生态建设更好地服务实体经济,推动产业的可持续发展。

关键词：金融服务数字化转型生态建设商业银行可持续发展金融领域数字化浪潮推动经济发展