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基于Bert-GNNs异质图注意力网络的早期谣言检测

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电子学报 2024年第1期52卷 311-323页

作者：欧阳祺陈鸿昶刘树新王凯李星中国人民解放军战略支援部队信息工程大学河南郑州450001

网络谣言的广泛传播已经造成了很大的社会危害,因此早期谣言检测任务已成为重要的研究热点.现有谣言检测方法主要从文本内容、用户配置和传播结构中挖掘相关特征,但没有同时利用到文本全局语义关系和局部上下文语义关系.为了克服以上局... 详细信息

网络谣言的广泛传播已经造成了很大的社会危害,因此早期谣言检测任务已成为重要的研究热点.现有谣言检测方法主要从文本内容、用户配置和传播结构中挖掘相关特征,但没有同时利用到文本全局语义关系和局部上下文语义关系.为了克服以上局限性,充分利用到谣言数据中的文本全局-局部上下文语义关系、文本语义内容特征和推文传播的结构特征,本文提出了一种基于Bert-GNNs异质图注意力网络的早期谣言检测算法(Bert-GNNs Heterogeneous Graph Attention Network,BGHGAN).该方法根据历史谣言集和用户特征构建一个推文-词-用户异质图,通过采用预训练语言模型Bert和图卷积神经网络(Graph Convolutional Network,GCN)结合的方法进行特征学习,以挖掘谣言的文本语义特征和文本之间的关系,并将异质图分解为推文-词子图和推文-用户子图,采用图注意力网络(Graph Attention network,GAT)的方式分别进行特征学习,从而更充分利用文本全局-局部上下文语义关系和传播图的全局结构关系以加强特征表达;最后,通过子图级注意力机制将不同模块的学习集成进行最终的谣言检测.所提算法在真实的Twitter15和Twitter16数据上进行实验,验证了该算法在检测准确率上分别为91.4%和91.9%,较现有最佳模型分别提高了1%和1.4%,也具备在早期阶段对谣言的检测能力;同时,本文通过实验探讨了不同特征对谣言检测的重要性、对异质图构建质量的重要性.

关键词：虚假谣言 Bert-GCN模块子图注意力网络模块全局语义关系全局结构关系局部上下文语义关系

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基于2KNTT的多项式乘法单元设计

电子学报 2024年第2期52卷 455-467页

作者：陈韬李慧琴吴艾青李伟南龙梅中国人民解放军战略支援部队信息工程大学河南郑州450000

在格基抗量子公钥密码算法的基础运算中,多项式乘法在硬件实现上消耗大量的时间.为提高实际运算性能,本文通过分析多项式乘法运算中数论变换的快速实现算法,提出一种面向CRYSTALS-Kyber算法、适应硬件实现的2n次单位根预处理型快速数论... 详细信息

在格基抗量子公钥密码算法的基础运算中,多项式乘法在硬件实现上消耗大量的时间.为提高实际运算性能,本文通过分析多项式乘法运算中数论变换的快速实现算法,提出一种面向CRYSTALS-Kyber算法、适应硬件实现的2n次单位根预处理型快速数论变换算法架构,利用小位宽数论变换的并行处理与复杂度低的计算形式来减少运算时间.整体运算架构在结合算法特殊性质后,确定了32路并行的设计模型.在此基础上,设计了一种与该架构匹配的统一化运算单元和数据读写不冲突、地址分配最优的存储单元.实验结果表明,在65 nm的互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺下,97 ns完成一组项数为256、模数为3329的多项式乘法运算,花费108个周期,最高工作频率可达到1.1 GHz,面积时间积为20.7(kGE·μs).

关键词：格基抗量子公钥密码算法 CRYSTALS-Kyber 多项式乘法 2KNTT 硬件实现

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基于图嵌入的二进制代码模块划分方法

计算机研究与发展 2024年第9期61卷 2275-2289页

作者：孙华启康绯舒辉黄宇垚卜文娟中国人民解放军战略支援部队信息工程大学郑州450001

软件逆向分析作为网络空间安全领域研究的核心支撑技术,在软件漏洞分析、恶意代码行为分析等方面有着广泛应用.二进制代码的模块划分是该领域研究中的关键问题,通过将复杂或者大体量软件合理划分为若干模块,对于帮助分析者快速、准确理... 详细信息

软件逆向分析作为网络空间安全领域研究的核心支撑技术,在软件漏洞分析、恶意代码行为分析等方面有着广泛应用.二进制代码的模块划分是该领域研究中的关键问题,通过将复杂或者大体量软件合理划分为若干模块,对于帮助分析者快速、准确理解软件结构与功能,提高分析效率起着重要作用.对此,常见方法是将代码中的函数及其调用关系看作复杂网络,通过社区发现算法来进行函数聚类,实现模块划分,该类方法通常只考虑节点之间的连接关系,忽略了节点的属性、节点之间的相似度等信息,且对噪声和异常值比较敏感.为了解决这些问题,提出了一种基于图嵌入的二进制代码模块划分(graph embedding based binary code modularization,GEBCM)方法.该方法首先将软件系统抽象为属性图,然后通过带有注意力机制和排名机制的图嵌入聚类方法对函数节点进行嵌入表示并聚类.通过聚类将二进制文件分组为更具有完整功能的独立部分,揭示了复杂程序结构中分离的模块语义信息.在2个数据集上进行的实验评估,验证了所提出的GEBCM方法的有效性.评估结果表明,相比其他二进制模块化工作,GEBCM的F1值平均提高10.2个百分点.此外,在针对恶意样本的评估实验中,GEBCM能有效地划分出恶意代码的模块,表现出优秀的可扩展性.

关键词：聚类图嵌入程序分析模块划分逆向工程

基于混合卷积网络的高光谱图像自监督特征学习方法

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光学学报 2024年第18期44卷 424-435页

作者：冯凡张永生张津刘冰于英中国人民解放军战略支援部队信息工程大学地理空间信息学院中国人民解放军战略支援部队信息工程大学数据与目标工程学院

针对高光谱图像小样本条件下特征学习不充分的问题，提出了一种基于混合卷积网络的自监督特征学习方法。该方法能够充分利用高光谱图像的空谱信息，以对比学习的形式自动提取适合分类任务的特征。首先，用因子分析算法降维高光谱图像，... 详细信息

针对高光谱图像小样本条件下特征学习不充分的问题，提出了一种基于混合卷积网络的自监督特征学习方法。该方法能够充分利用高光谱图像的空谱信息，以对比学习的形式自动提取适合分类任务的特征。首先，用因子分析算法降维高光谱图像，并通过空间增强和光谱增强产生正负样本对。然后，利用混合三维卷积和二维卷积的级联模型提取样本对的多尺度空谱特征，并用二阶池化层提升细粒度表征能力。通过计算对比损失，以自监督的方式充分训练编码器。最后，利用极少量的标记样本微调编码器完成分类。在四个空谱特征差异较大的高光谱数据集Indian Pines、Houston、Longkou和Hanchuan进行了分类实验。每类地物仅用5个样本微调编码器，本文提出方法的精度分别为79.46%、84.32%、92.97%和82.31%，验证了所提方法的有效性。

关键词：高光谱图像分类自监督学习对比学习混合卷积网络二阶池化

基于动量迭代快速梯度符号的SAR-ATR深度神经网络黑盒攻击算法

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雷达学报（中英文） 2024年第3期13卷 714-729页

作者：万烜申刘伟牛朝阳卢万杰中国人民解放军战略支援部队信息工程大学数据与目标工程学院郑州450000

合成孔径雷达自动目标识别(SAR-ATR)领域缺乏有效的黑盒攻击算法,为此,该文结合动量迭代快速梯度符号(MI-FGSM)思想提出了一种基于迁移的黑盒攻击算法。首先结合SAR图像特性进行随机斑点噪声变换,缓解模型对斑点噪声的过拟合,提高算法... 详细信息

合成孔径雷达自动目标识别(SAR-ATR)领域缺乏有效的黑盒攻击算法,为此,该文结合动量迭代快速梯度符号(MI-FGSM)思想提出了一种基于迁移的黑盒攻击算法。首先结合SAR图像特性进行随机斑点噪声变换,缓解模型对斑点噪声的过拟合,提高算法的泛化性能;然后设计了能够快速寻找最优梯度下降方向的ABN寻优器,通过模型梯度快速收敛提升算法攻击有效性;最后引入拟双曲动量算子获得稳定的模型梯度下降方向,使梯度在快速收敛过程中避免陷入局部最优,进一步增强对抗样本的黑盒攻击成功率。通过仿真实验表明,与现有的对抗攻击算法相比,该文算法在MSTAR和FUSAR-Ship数据集上对主流的SAR-ATR深度神经网络的集成模型黑盒攻击成功率分别提高了3%~55%和6.0%~57.5%,而且生成的对抗样本具有高度的隐蔽性。

关键词：合成孔径雷达目标识别黑盒攻击拟双曲动量算子斑点噪声变换

高可靠信息系统非相似冗余架构中的执行体同步技术

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电子与信息学报 2024年第5期46卷 2122-2136页

作者：于洪刘勤让魏帅兰巨龙中国人民解放军战略支援部队信息工程大学信息技术研究所郑州450000

非相似冗余架构被广泛使用到信息系统中,提高系统的安全性和可靠性。非相似冗余架构中的执行体之间存在差异,当系统正常工作时,执行体表现一致,但在面对恶意攻击行为时,执行体会表现出不一致。架构通过比较执行体的表现监控系统、感知威... 详细信息

非相似冗余架构被广泛使用到信息系统中,提高系统的安全性和可靠性。非相似冗余架构中的执行体之间存在差异,当系统正常工作时,执行体表现一致,但在面对恶意攻击行为时,执行体会表现出不一致。架构通过比较执行体的表现监控系统、感知威胁,从而提升系统安全可靠性。执行体的同步监控,是所有非相似冗余架构都需要解决的难题。目前没有针对同步技术比较系统性的描述和总结。该文首先对执行体同步问题进行了抽象建模,然后提出基于同步点的同步技术分类方法,并分别对每种技术的基本方式、流行度、优缺点进行了总结。该文还提出了影响同步效果的3个重要指标:同步点、误报率和性能,同时给出了同步技术的数学模型,可用于同步技术的设计评估。最后,结合网络弹性工程领域和软件定义晶上系统领域的发展,指出了同步技术未来的发展潜力和可能的发展方向。

关键词：非相似冗余多变体异构冗余执行体同步

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融合用户特征的图注意力微博谣言检测模型

中文信息学报 2024年第8期38卷 140-146页

作者：杨帆李邵梅解放军战略支援部队信息工程大学河南郑州450001

随着网络和通信技术的发展,谣言借助微博等平台可快速扩散,形成病毒式传播,给国家安全和社会稳定造成严重的安全隐患。为了提高谣言自动检测的准确率,对基于图注意力网络的全局-局部注意力编码谣言检测模型进行了改进。首先,引入用户属... 详细信息

随着网络和通信技术的发展,谣言借助微博等平台可快速扩散,形成病毒式传播,给国家安全和社会稳定造成严重的安全隐患。为了提高谣言自动检测的准确率,对基于图注意力网络的全局-局部注意力编码谣言检测模型进行了改进。首先,引入用户属性信息对微博文本内容特征和传播结构特征进行补充,得到更高阶特征;其次,改进图注意力机制以得到更健壮的节点聚合特征,为判决是否为谣言提供更准确的依据。在微博谣言数据集上的实验结果表明,相对于已有算法,该文提出的检测模型具有更高的检测准确率。

关键词：谣言检测图注意力机制用户属性信息传播结构信息

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基于空间拓扑条件控制的等高线化简方法

地球信息科学学报 2024年第7期26卷 1659-1671页

作者：李元復孙群温伯威周炤朱蕊中国人民解放军战略支援部队信息工程大学地理空间信息学院郑州450052

等高线是地形图上的重要要素之一,其化简过程需要兼顾主要地形结构特征的保持、数据精度的控制以及相交和视觉混淆的避免等问题,现有研究大多没有同时兼顾这3个方面。针对上述问题,本文在现有方法使用的误差带的基础上,进一步引入隔离... 详细信息

等高线是地形图上的重要要素之一,其化简过程需要兼顾主要地形结构特征的保持、数据精度的控制以及相交和视觉混淆的避免等问题,现有研究大多没有同时兼顾这3个方面。针对上述问题,本文在现有方法使用的误差带的基础上,进一步引入隔离带的概念,并对它们在几何中的定义进行数学描述,提出将空间拓扑条件应用于等高线化简的策略。根据这一策略,对谷地弯曲选取(Valley Bend Selection,VBS)算法和Douglas-Peucker(DP)算法进行改进,从而得到空间拓扑条件控制下的VBS(Spatial-Topologic-Condition-Controlled VBS,STCC-VBS)算法和空间拓扑条件控制下的DP(Spatial-Topologic-Condition-Controlled DP,STCC-DP)算法。最后,将这2种方法应用于1:5万比例尺地形图等高线化简生成1:10万比例尺地形图等高线的任务中,并与现有的2种单纯以误差带控制的等高线化简方法进行对比。实验结果表明,STCC-VBS算法和STCC-DP算法都有效避免了相交问题,同时以改进前的方法为参考,在算法参数相同的情况下,分别在节点约减率降低8.33%和2.06%同时,使等高线偏移率降低了22.97%和12.65%,化简效果得到显著改善。其中,STCC-VBS算法在约减54.58%的节点的同时,仍能使地形特征线保持率达到94.73%,在有效约减数据量的前提下,较好地保持了主要地形特征。2种算法在效率方面均优于2种单纯以误差带控制的等高线化简方法。

关键词：地形等高线数字高程模型制图综合线化简误差带隔离带空间拓扑条件

基于多目标优化算法NSGA-Ⅱ的软件多样化组合方法

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计算机科学 2024年第6期51卷 85-94页

作者：谢根琳程国振梁浩王庆丰解放军战略支援部队信息工程大学郑州450001

软件多样化因能有效提升系统弹性、增加恶意二进制分析的成本而被广泛应用于软件开发等场景中。而如何对现有软件多样化技术进行组合部署,以在获得更高安全增益的同时保持较低的性能开销,是当前软件多样化研究的核心问题之一。针对现有... 详细信息

软件多样化因能有效提升系统弹性、增加恶意二进制分析的成本而被广泛应用于软件开发等场景中。而如何对现有软件多样化技术进行组合部署,以在获得更高安全增益的同时保持较低的性能开销,是当前软件多样化研究的核心问题之一。针对现有软件多样化组合方法中搜索算法效率低、搜索空间小、安全性评估指标不全面、难以综合考量软件多样化对各类攻击的影响等问题,提出了一种基于多目标优化算法的软件多样化组合方法,将软件多样化组合问题构建为综合考量TLSH相似度、gadget质量分数和CPU时钟周期数指标的多目标优化模型,并设计了包括染色体编码、自适应交叉和变异算子,以及针对组合方案的有效性验证算法等在内的NSGA-Ⅱ求解算法。最后,在GNU核心工具组数据集上进行实验,结果表明,该组合方法可有效生成高安全增益、低性能开销的软件多样化组合方案。

关键词：软件多样化多目标优化 NSGA-Ⅱ算法多样化技术组合量化评估