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对称密码量子电路的综合与优化研究综述

中国科学:物理学力学天文学 2025年

作者：林达高飞邹剑黄震宇孙思维孙兵国防科技大学理学院北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室福州大学计算机与大数据学院福州大学网络系统信息安全福建省高校重点实验室中国科学院信息工程研究所网络空间安全防御重点实验室中国科学院大学网络空间安全学院中国科学院大学密码学院密码科学技术全国重点实验室国防科技大学密码研究中心

随着量子技术的不断发展和量子计算机的逐步推进,现代密码面临的挑战愈加多元化.在分析密码算法抵抗量子攻击的安全性强度时,量子实现电路的构造是其中的重要一环.对称密码是现代密码的重要组成部分.本文综述了近年来在量子计算模型下... 详细信息

随着量子技术的不断发展和量子计算机的逐步推进,现代密码面临的挑战愈加多元化.在分析密码算法抵抗量子攻击的安全性强度时,量子实现电路的构造是其中的重要一环.对称密码是现代密码的重要组成部分.本文综述了近年来在量子计算模型下优化对称密码实现电路的研究成果.具体地,归纳了线性层、S盒以及各类加法操作等的可逆电路构造的相关研究,还总结了AES算法、SM4算法、Camellia算法等对称密码的量子实现研究.

关键词：量子技术量子实现对称密码

青藏高原高寒草甸不同退化阶段植物氮利用速率变化

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草业学报 2025年第2期34卷 16-26页

作者：霍佳娟宋明华中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049

氮(N)是植物生长繁殖的必需元素,以多种形式存在于生态系统中。高寒草甸位置特殊,气候严酷,土壤有效氮匮乏。过度放牧引起草甸发生退化演替,土壤速效养分流失严重,导致植物的氮素利用模式发生改变。以青海省黄南州泽库县高寒草甸为研究... 详细信息

氮(N)是植物生长繁殖的必需元素,以多种形式存在于生态系统中。高寒草甸位置特殊,气候严酷,土壤有效氮匮乏。过度放牧引起草甸发生退化演替,土壤速效养分流失严重,导致植物的氮素利用模式发生改变。以青海省黄南州泽库县高寒草甸为研究对象,选取轻度、中度、重度退化、侵蚀、严重侵蚀以及黑土滩6个退化阶段,利用稳定性同位素15N示踪的方法量化小嵩草对铵态氮(NH_(4)^(+)-N)和硝态氮(NO_(3)^(-)-N)吸收速率沿不同退化阶段的变化,以及草甸退化后期多度较高物种:小嵩草、橐吾、香薷对无机氮利用的差异。结果表明:沿退化序列,小嵩草对总无机氮的吸收速率呈波动下降趋势,其中对NH_(4)^(+)-N的吸收速率同总无机氮的吸收速率变化趋势一致,对NO_(3)^(-)-N的吸收速率呈波动上升趋势。除侵蚀和黑土滩阶段外,小嵩草对NH_(4)^(+)-N的吸收速率均为地下器官显著高于地上器官;除重度退化和黑土滩阶段外,其他阶段小嵩草对NO_(3)^(-)-N的吸收速率均为地下器官显著高于地上器官。退化后期,小嵩草在嵩草占优势斑块和杂草占优势斑块中对NO_(3)^(-)-N吸收方式无显著差异,而其在杂草占优势的斑块中对NH_(4)^(+)-N的吸收速率显著高于嵩草占优势的斑块。杂草斑块中的优势植物橐吾和香薷对NH_(4)^(+)-N和NO_(3)^(-)-N吸收方式差异显著,橐吾对NH_(4)^(+)-N的吸收速率显著高于NO_(3)^(-)-N,而香薷对二者的吸收速率无显著差异。综上,在高寒草甸不同退化阶段,植物物种采用不同的无机氮获取策略适应土壤养分状况,维持自身生存。深入认识草地不同退化阶段植物对土壤无机氮素的吸收利用能够深入理解物种共存机制,进而指导退化草地的合理恢复。

关键词：高寒草甸退化序列无机氮的不同化学形态氮吸收速率 15N示踪技术

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基于ODE扩散模型的多类异常检测和定位

智能系统学报 2025年

作者：蒋世杰夏秀山翟伟曹洋中国科学技术大学自动化系中国科学技术大学先进技术研究院

多类异常检测和定位旨在训练一个单一模型，在多类场景下该模型能够识别出偏离正常的异常区域。最近基于扩散模型的方法在该项任务中表现出色而开始受到关注，然而，现有方法侧重于改进扩散模型去噪网络，通过添加更多约束，保持多步生... 详细信息

多类异常检测和定位旨在训练一个单一模型，在多类场景下该模型能够识别出偏离正常的异常区域。最近基于扩散模型的方法在该项任务中表现出色而开始受到关注，然而，现有方法侧重于改进扩散模型去噪网络，通过添加更多约束，保持多步生成的高一致性，实现更高的重构性能，但更多的采样步数也意味着更高的计算开销。为此，本文提出了一种基于常微分方程(ordinary differential equations， ODE)扩散模型的多类异常检测和定位方法，只需一步即可实现高质量的重构生成，同时引入时间步感知网络来缓解采样步数少可能导致的一致性和恒等捷径问题，从而进一步提高重构质量。在通用的基准数据集MVTec-AD上进行的实验结果表明，本文方法在精度上可与当前最先进方法相媲美，但是计算量更低速度更快，满足了工业异常检测和定位的高精度和实时性需求。

关键词：缺陷检测异常检测异常定位扩散模型去噪网络常微分方程无监督学习时间步感知

基于强化学习的任务缓存和计算卸载效益最大化算法研究

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小型微型计算机系统 2025年第3期46卷 724-734页

作者：袁晓铭田汉森赵哲宇徐小华毕远国东北大学秦皇岛分校河北省海洋感知网络与数据处理重点实验室秦皇岛066004 中国科学技术大学计算机科学与技术学院合肥230026

近年来,移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)技术的持续发展和应用成功地应对了随着终端用户数量急剧增加而导致网络边缘数据量爆炸性增长的用户服务需求.然而,如何实时优化分配这些服务器给不同用户仍然是一个亟待解决的紧迫问题... 详细信息

近年来,移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)技术的持续发展和应用成功地应对了随着终端用户数量急剧增加而导致网络边缘数据量爆炸性增长的用户服务需求.然而,如何实时优化分配这些服务器给不同用户仍然是一个亟待解决的紧迫问题.本文专注于多用户多MEC服务器场景中任务缓存和计算卸载策略的联合优化问题,借助于强化学习算法分别解决这两个子问题.在任务缓存方面,本文以最大化系统缓存命中率为目标,引入了基于Gomory割平面的多臂选择算法(Gomory Based Multi-Arm Selection,GMAS)来适应不同任务数据量的差异,并通过理论证明了算法遗憾上界的对数性.而在任务卸载方面,提出了Dueling架构的双重Q网络(Double DQN with Dueling architecture,D3QN)算法以应对多用户多MEC服务器中的任务卸载问题,该算法在保证任务性能的同时有效规避了DQN算法中Q值过估计的问题.仿真结果表明,本文所提出的算法在时延和能耗等方面相较A3C和DQN算法表现出明显的优势.

关键词：移动边缘计算任务缓存计算卸载深度强化学习

基于虚拟运动神经系统的六足机器人自适应运动控制

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中国机械工程 2025年第2期36卷 315-324,332页

作者：刘春潮朱雅光周亚婷韩志刚长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室西安710064 多模态认知计算安徽省重点实验室(安徽大学) 合肥230601

模仿动物躯干的构造,搭建了六足机器人平台;提出了在线的自适应运动控制器,通过模仿人类手臂的顺应性关节运动来实现阻抗控制参数的在线学习。与现有的虚拟运动神经系统结合,使得六足机器人可在线适应行走步态和速度,以应对不同的复杂... 详细信息

模仿动物躯干的构造,搭建了六足机器人平台;提出了在线的自适应运动控制器,通过模仿人类手臂的顺应性关节运动来实现阻抗控制参数的在线学习。与现有的虚拟运动神经系统结合,使得六足机器人可在线适应行走步态和速度,以应对不同的复杂地形。自适应运动控制器可以适应不同的任务和未知的机器人动力学,使得轨迹跟踪行为更稳定。仿真模型和六足机器人实体测试结果证明,该方法可有效提高机器人的适应性。

关键词：六足机器人自适应控制中枢神经系统虚拟运动网络

基于边缘引导多阶段渐进式网络的胸片去噪研究

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传感器与微系统 2025年第1期44卷 72-75页

作者：张健康郑津津丰穗苏天成周洪军中国科学技术大学精密机械与精密仪器系安徽合肥230026 国家同步辐射实验室安徽合肥230029

针对现有图像去噪方法对胸片去噪时对图像细节的复原程度不高的问题,基于边缘生成网络(Edge Net)和多阶段渐进式网络(MPRNet),提出一个端到端的边缘引导MPRNet。首先,利用边缘生成算法得到清晰胸片的边缘真值作为边缘先验输入网络;然后,... 详细信息

针对现有图像去噪方法对胸片去噪时对图像细节的复原程度不高的问题,基于边缘生成网络(Edge Net)和多阶段渐进式网络(MPRNet),提出一个端到端的边缘引导MPRNet。首先,利用边缘生成算法得到清晰胸片的边缘真值作为边缘先验输入网络;然后,分3个阶段逐步对图像进行恢复,各阶段分别产生一个恢复图像;最终,将不同尺度得到的去噪结果进行融合。为证明网络的有效性,在公开的胸片数据集上进行了测试。结果表明:本文提出的算法在峰值信噪比(PSNR)和结构相似性(SSIM)指标上均超过了其他经典网络,而且能够在有效去除噪声的同时,保留更多细节。

关键词：胸片去噪深度学习边缘引导

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迈向知识驱动的乡村新内生发展

地理学报 2025年第2期 259-271页

作者：陈雯陈诚高金龙中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与流域水安全重点实验室中国科学院南京地理与湖泊研究所中国科学院流域地理学重点实验室中国科学院大学资源与环境学院

依据人地关系的类型差异，探索乡村振兴的创新路径与地域模式，是中国式现代化建设的战略主题，也是乡村地理学研究的前沿课题。本文在系统梳理乡村发展范式演进规律的基础上，融合知识扩散和社会创新等概念，提出了知识驱动乡村新内生... 详细信息

依据人地关系的类型差异，探索乡村振兴的创新路径与地域模式，是中国式现代化建设的战略主题，也是乡村地理学研究的前沿课题。本文在系统梳理乡村发展范式演进规律的基础上，融合知识扩散和社会创新等概念，提出了知识驱动乡村新内生发展的创新路径。本质上，“知识驱动”是通过科学知识或经验在乡村地区的生产、传播、反馈和再生产等，吸引不同主体参与创新行动，形成集体认同和乡村发展解决方案的过程性创新。机制上，“知识驱动”可建构乡村转型的新话语体系、赋能乡村地方主体、搭建超越地方的网络链接，推动乡村行动者网络重组，转变乡村内外部主体的观念、态度与行为，实现知识乡村地方发展的技术路径更迭。实践中，“知识驱动”是一个多主体参与和多层级联动的复杂过程，包括知识或试验场搜寻、兴趣表达与扩散、集体学习与协调3个主要环节。当前需突破城镇化导向的“中心—边缘”思维定式，壮大城乡知识流动和创新的中介群体，畅通乡村地方与超地方主体的互动通道，推动乡村地方全面创新与现代化转型。

关键词：知识乡村新内生发展社会创新乡村转型乡村振兴陈庄模式

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开源软件供应链漏洞威胁智能感知

软件学报 2025年第2期36卷 511-536页

作者：王丽敏吴敬征武延军芮志清罗天悦屈晟杨牧天中国科学院软件研究所智能软件研究中心北京100190 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 中国科学院大学北京100049

开源软件的繁荣推动了软件领域的蓬勃发展,也促使以开源软件为基础的供应链开发模式的形成.开源软件供应链本质上是个复杂的供应链拓扑网络,由开源生态的关键元素及其关联关系构成,其产品全球化等优势有助于提高软件行业的开发效率.然而... 详细信息

开源软件的繁荣推动了软件领域的蓬勃发展,也促使以开源软件为基础的供应链开发模式的形成.开源软件供应链本质上是个复杂的供应链拓扑网络,由开源生态的关键元素及其关联关系构成,其产品全球化等优势有助于提高软件行业的开发效率.然而,开源软件供应链也存在依赖关系复杂、传播范围广泛、攻击面暴露扩大等特点,带来了新的安全风险.现有的以安全漏洞、威胁情报为基础的安全管理虽然可以实现安全预警、预先防御,但是由于漏洞威胁信息获取不及时、缺少攻击技术和缓解措施等信息,严重影响了漏洞处理效率.针对上述问题,设计并实现一种针对开源软件供应链的漏洞威胁智能感知方法,包括两部分:1)构建CTI(网络威胁情报)知识图谱,在其构建的过程中使用到相关技术,可以实现安全情报的实时分析与处理,尤其提出SecERNIE模型以及软件包命名矩阵,分别缓解漏洞威胁关联挖掘的问题和开源软件别名的问题.2)漏洞风险信息推送,以软件包命名矩阵为基础,构建软件包过滤规则,实现开源系统漏洞实时过滤与推送.通过实验验证所提方法的有效性和可用性.实验结果显示,相较于NVD等传统漏洞平台,本方法平均感知时间最高提前90.03天;在操作系统软件覆盖率上提升74.37%,并利用SecERNIE模型实现63492个CVE漏洞与攻击技术实体之间的关联关系映射.特别地,针对openEuler操作系统,可追踪的系统软件覆盖率达到92.76%,并累计感知6239个安全漏洞;同时,还发现openEuler中891条漏洞与攻击的关联关系,进而获取到相应的解决方案,为漏洞处理提供了参考依据.在真实攻击环境验证2种典型的攻击场景,证明所提方法在漏洞威胁感知方面的良好的效果.

关键词：开源软件供应链漏洞威胁感知特征表示知识图谱风险推送

安徽省部分地区马属动物隐孢子虫的分子检测和遗传特征

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中国寄生虫学与寄生虫病杂志 2025年

作者：王继谱张玉瑾吴星华王明星祝玉巧罗辉高思潮刘欣超李文超安徽科技学院动物科学学院动物营养调控与健康安徽省重点实验室

为了解安徽省马属动物隐孢子虫的感染及分子流行病情况。2019年11月至2022年1月从安徽省滁州市、宿州市和安庆市的3个马场以及阜阳市的1个驴场共采集455份新鲜粪便样品，采用基于隐孢子虫核糖体小亚基rRNA (SSUrRNA)基因的巢式PCR方法... 详细信息

为了解安徽省马属动物隐孢子虫的感染及分子流行病情况。2019年11月至2022年1月从安徽省滁州市、宿州市和安庆市的3个马场以及阜阳市的1个驴场共采集455份新鲜粪便样品，采用基于隐孢子虫核糖体小亚基rRNA (SSUrRNA)基因的巢式PCR方法检测所有样本，对获得的阳性样本进行隐孢子虫60kDa糖蛋白（gp60）基因的扩增，并测定和分析阳性样本的SSUrRNA和gp60基因序列，通过GenBank在线Blast征询及用Mega软件以最大似然法构建系统进化树来分析隐孢子虫虫种/基因型/基因亚型情况。基于隐孢子虫SSUrRNA基因的PCR共检测出7份隐孢子虫阳性样本，安徽省马属动物隐孢子虫感染率为1.5%(7/455)，其中马和驴隐孢子虫感染率分别为1.9%(3/159)和1.3%(4/296)。在线序列征询及进化树构建均显示共鉴定出隐孢子虫马基因型（Cryptosporidiumhorsegenotype）和人隐孢子虫（***）两种虫种/基因型，其基因亚型分别为VIaA15G4和IkA16G1，其中安徽马群中仅见隐孢子虫马基因型感染，而驴群中仅见人隐孢子虫感染。本研究调查的安徽省多地的马和驴隐孢子虫感染率相对较低，未来尚需要做更多的流行病学调查以及更精准的分析来阐明马属动物在隐孢子虫人兽共患传播中的作用。

关键词：隐孢子虫马驴安徽省