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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

基于NTRU的格基密钥封装机制高效优化实现

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计算机研究与发展 2025年

作者：郑婕妤宋振宇朱浩亮赵运磊林璟锵范晶复旦大学计算机科学技术学院密码科学技术全国重点实验室中国科学技术大学网络空间安全学院中国电子第六研究所

NTRU格是构建实用后量子格基密钥封装机制的重要选择.格密码的软件优化工程实现对于后量子密码后续的应用部署具有重要意义.CTRU是中国学者提出的基于NTRU格的格密码密钥封装机制.目前CTRU方案只有CTRU-768完成了C和AVX2实现，且实现有... 详细信息

NTRU格是构建实用后量子格基密钥封装机制的重要选择.格密码的软件优化工程实现对于后量子密码后续的应用部署具有重要意义.CTRU是中国学者提出的基于NTRU格的格密码密钥封装机制.目前CTRU方案只有CTRU-768完成了C和AVX2实现，且实现有进一步的优化空间，并且CTRU-768的实现无法直接扩展到CTRU-512和CTRU-1024方案实现上.完成了CTRU512和CTRU1 024及其变体CNTR-512和CNTR-1024首个的优化参考C实现和对应AVX2并行优化实现，并对已有的CTRU-768方案的参考实现和AVX2实现进行优化.采用混合基数论变换(NTT)加速多项式环乘法，并使用Karatsuba算法加速分解后的小度数多项式环乘法.此外，结合中心Barrett约减，提出在逆向NTT中进行基于索引的延迟约减.对于CTRU-1024下较为耗时的多项式求逆，引入了Bernstein快速求逆算法.进一步地，提供了更加高效的AVX2优化实现方案，利用Intel提出的单指令多数据(SIMD)指令集AVX2，加速了CTRU中的性能瓶颈.采用层融合和系数置乱减少实现过程中的存取指令.此外，对Bernstein快速多项式求逆算法进行了向量化优化实现. 对耗时SHA-3哈希模块进行AVX2汇编实现.相较于最新的CTRU-768 AVX2实现，AVX2优化实现提升了8%～11%.对于CTRU方案，与参考实现相比，AVX2优化实现在3个方案上的性能提升均非常显著.对于CTRU方案，与参考实现相比，提出的AVX2优化实现在CTRU-512，CTRU-768，CTRU-1024这3个方案上的性能提升均十分显著，密钥生成、密钥封装、密钥解封装的提升幅度分别为56%～91%，74%～90%，70%～83%.

关键词：后量子密码 NTRU格密钥封装机制 AVX2并行优化软件实现

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基于LSTM回归算法的缪子定位模拟研究

核技术 2025年第2期48卷 44-56页

作者：张海峰罗思远刘相满何列肖万成尹隆乡王克邹雨辰刘雨晨王晓冬南华大学核科学技术学院衡阳421001 先进核能技术设计与安全教育部重点实验室衡阳421001 中国科学院近代物理研究所兰州730000 中国科学院大学核科学与技术学院北京100049 兰州大学核科学与技术学院兰州730000

利用宇宙线缪子对物体成像需要确定缪子的径迹,而对缪子的击中点进行精确定位是缪子径迹重建的关键。当前主流的缪子径迹探测系统需要搭配多路电子学通道才能对缪子的击中点进行精确定位,此类探测系统的构造复杂且成本高昂。为实现简便... 详细信息

利用宇宙线缪子对物体成像需要确定缪子的径迹,而对缪子的击中点进行精确定位是缪子径迹重建的关键。当前主流的缪子径迹探测系统需要搭配多路电子学通道才能对缪子的击中点进行精确定位,此类探测系统的构造复杂且成本高昂。为实现简便、低成本且高精度的缪子径迹探测系统设计,本研究基于Geant4软件,对无切割式的方形和圆形塑料闪烁体耦合硅光电倍增器(Silicon Photonmultipliers,SiPMs)的探测器进行模拟研究,使用SiPM收集的光子数和触发SiPM响应的时间作为特征参数,采用人工智能回归算法作为缪子定位的方法。模拟结果表明:以光子数作为特征参数的回归算法中,长短时间记忆(Long Short Term Memory,LSTM)算法在三种回归算法中的精度最高;在LSTM算法下,探测器上表面耦合12个SiPM的位置分辨率可达到厘米级别;当使用光子数和触发时间作为特征参数时,在探测器侧边仅耦合6个SiPM的位置分辨率同样能达到厘米级别,且与大面积塑料闪烁体四角耦合光电倍增管(Photomultiplier Tube,PMT)的探测器在实验中对缪子定位得到的结果吻合。本研究使用LSTM回归算法作为缪子定位算法,提出的在塑料闪烁体侧边耦合6个SiPM的探测器系统结构简便、制造成本低且定位精度达到厘米级别。

关键词：缪子探测器长短时间记忆算法硅光电倍增器缪子定位

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教室结构布局对低龄小学生疏散效率的影响

中国安全科学学报 2025年第1期35卷 163-170页

作者：王珺胡杨慧陈先锋孙绪绪武汉理工大学安全科学与应急管理学院湖北武汉430070 辽宁警察学院治安管理系辽宁大连116036 中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室安徽合肥230026

为提高低龄小学生在教学楼的疏散效率,采用紧急疏散试验获取6~7岁学生的运动特征,并使用Pathfinder模拟软件研究课桌布局、教室门位置和出口位置对疏散的影响,通过控制试验和数值模拟优化教室结构。结果表明:对于单个教室,虽然缩短预先... 详细信息

为提高低龄小学生在教学楼的疏散效率,采用紧急疏散试验获取6~7岁学生的运动特征,并使用Pathfinder模拟软件研究课桌布局、教室门位置和出口位置对疏散的影响,通过控制试验和数值模拟优化教室结构。结果表明:对于单个教室,虽然缩短预先行动时间可减少总体疏散时间,但无法改善由建筑结构造成的拥堵。适当的疏散路径和课桌布局可显著减少疏散时间,对于走廊一侧有教室的建筑,提高走廊宽度和出口宽度是提高疏散效率最有效的方法;对于走廊两侧有教室的建筑,建筑内疏散走廊的结构,包括走廊数量和走廊内的交叉口,是影响疏散时间的最重要因素,因此,建议从不同方面制定优化教室疏散结构的方案。

关键词：教室结构低龄小学生疏散效率课桌布局出口位置

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基于大语言模型的事件常识知识图谱扩展方法

软件学报 2025年

作者：黄俏娟曹存根王亚王石中国科学院计算技术研究所智能信息处理重点实验室中国科学院大学南阳师范学院人工智能与软件工程学院

常识知识通常不在自然语言中明确表述,而是隐含在人类的认知中,为机器提供常识知识一直是人工智能领域的长期目标之一.前期,课题组成员手工构建了一个高精度的以事件为中心的中文种子常识知识图谱(ECKG),包含了26 606个常识事件三元组,... 详细信息

常识知识通常不在自然语言中明确表述,而是隐含在人类的认知中,为机器提供常识知识一直是人工智能领域的长期目标之一.前期,课题组成员手工构建了一个高精度的以事件为中心的中文种子常识知识图谱(ECKG),包含了26 606个常识事件三元组,覆盖了因果、时序、条件等多种常见的事件关系.尽管种子ECKG具有一定的价值,但规模较小,在实际应用中发挥的作用有限,且大规模的事件常识知识图谱在现有研究中较为稀缺.为了应对这些挑战,采用GPT系列的大语言模型来扩展种子ECKG中的因果、时序、条件和子事件这4种事件关系.扩展方法包括3个主要的步骤:首先,将种子ECKG中的事件结合4种关系定义设计了特定的事件知识提示(ek-prompt),并使用GPT-4-Turbo模型生成相应的事件三元组.其次,将种子ECKG的三元组与通过ek-prompt获取的正确三元组组合,以构建特定的数据集,并将GPT-3.5-Turbo模型在数据集上进行微调,以生成更多具体的事件三元组和验证新三元组准确性.最后,通过分析种子ECKG事件的相似性,并引入事件共享机制,将相同关系下的相似事件关联的事件互相共享,以保持相似事件的三元组一致性.经过实验评估,新获取的三元组具有高质量,尤其是时序关系的三元组准确率最高,达到了98.2%.所提扩展方法最终为种子ECKG增补了2 433 012个常识事件三元组,显著扩大了ECKG的规模,可以为人工智能领域的许多应用提供了更为丰富的常识知识资源.

关键词：事件常识知识图谱大语言模型微调技术事件三元组事件共享机制

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《工业污水再生利用导则》团体标准解读

工业水处理 2025年第1期45卷 153-158页

作者：贾文杰陈卓高强吴乾元巫寅虎王文龙胡洪营清华苏州环境创新研究院江苏苏州215163 清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室国家环境保护环境微生物利用与安全控制重点实验室环境前沿技术北京实验室北京100084 中国环境科学学会北京100082 清华大学深圳国际研究生院广东深圳518055

污水再生利用是破解水体污染与水资源短缺的重要举措,面对工业污水资源化利用的重大需求,团体标准《工业污水再生利用导则》(T/CSES 92—2023)于2023年4月正式发布,旨在为工业污水再生利用在技术、管理及实施等方面提供指导和支持。标... 详细信息

污水再生利用是破解水体污染与水资源短缺的重要举措,面对工业污水资源化利用的重大需求,团体标准《工业污水再生利用导则》(T/CSES 92—2023)于2023年4月正式发布,旨在为工业污水再生利用在技术、管理及实施等方面提供指导和支持。标准从工业污水再生利用的总体原则、利用途径、水质与管理等方面提出了规范化要求,并针对工业、景观环境、农业灌溉、绿地灌溉等利用途径提出了安全利用措施与要求,针对利用过程中可能出现的生态环境风险,提出了监测、日常管理等要求。

关键词：工业污水再生利用安全利用原则措施与要求

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基于知识图谱的煤矿液态二氧化碳防灭火技术研究进展与展望

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金属矿山 2025年

作者：白刚王新阳周西华张潇文王继仁宋双林辽宁工程技术大学安全科学与工程学院辽宁工程技术大学鄂尔多斯研究院矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室中煤科工集团沈阳研究院有限公司煤矿灾害防控全国重点实验室

在矿山开采领域，火灾始终是困扰安全生产的重大难题之一，传统的防灭火技术虽各有特点，但都存在着一些不足，而液态二氧化碳因其独特的物理化学性质受到关注，近年来相关技术研究快速发展，为其在矿井防灭火领域的应用提供了有力支撑... 详细信息

在矿山开采领域，火灾始终是困扰安全生产的重大难题之一，传统的防灭火技术虽各有特点，但都存在着一些不足，而液态二氧化碳因其独特的物理化学性质受到关注，近年来相关技术研究快速发展，为其在矿井防灭火领域的应用提供了有力支撑。在此背景下，真的就中国知网中检索2000—2024年收录的190篇文献，利用文献可视化分析软件VOSviewer对我国液态二氧化碳防灭火技术研究进展进行探究，分析作者共被引、关键词共被引等特征，并结合文献计量学方法，讨论我国液态二氧化碳防灭火技术的发展历程、时空分布与热点方向等发展特征。研究结果表明：2000—2024年液态二氧化碳防灭火技术研究整体呈上升趋势，利用VOSviewer的作者共被引功能，发现目前存在的6个科研成果产生较高的学术团体；VOSviewer的关键词共被引聚类图表明，目前已形成了3个相关性密切的关键词聚类，分别为采空区防灭火研究、液态二氧化碳防灭火技术研究、二氧化碳相变特征研究。在此基础上，剖析了我国液态二氧化碳防灭火研究存在的不足：① 技术应用存在局限性；②CO2灭火机理研究不足；③ 监测评估体系不完善；④ 关键技术突破与设备研发难题。未来发展方向进行应着眼于：① 构建全流程综合应用策略，强化技术集成与协同创新；② 深化微观机理探索，构建系统性理论模型；③ 完善监测体系建设，优化评估方法与手段；④ 攻克输送技术难题，研发智能管道安全设备。

关键词：液态二氧化碳防灭火文献可视化分析关键词聚类研究进展展望

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预训练模型在软件工程领域应用研究进展

软件学报 2025年第1期36卷 1-26页

作者：宫丽娜周易人乔羽姜淑娟魏明强黄志球南京航空航天大学计算机科学与技术学院江苏南京211106 高安全系统的软件开发与验证技术工信部重点实验室(南京航空航天大学) 江苏南京211106 中国矿业大学计算机科学与技术学院江苏徐州221116

近年来深度学习在软件工程领域任务中取得了优异的性能.众所周知,实际任务中优异性能依赖于大规模训练集,而收集和标记大规模训练集需要耗费大量资源和成本,这限制了深度学习技术在实际任务中的广泛应用.随着深度学习领域预训练模型(pre... 详细信息

近年来深度学习在软件工程领域任务中取得了优异的性能.众所周知,实际任务中优异性能依赖于大规模训练集,而收集和标记大规模训练集需要耗费大量资源和成本,这限制了深度学习技术在实际任务中的广泛应用.随着深度学习领域预训练模型(pre-trained model,PTM)的发布,将预训练模型引入到软件工程(software engineering,SE)任务中得到了国内外软件工程领域研究人员的广泛关注,并得到了质的飞跃,使得智能化软件工程进入了一个新时代.然而,目前没有研究提炼预训练模型在软件工程领域的成功和机遇.为阐明这一交叉领域的工作(pre-trained models for software engineering,PTM4SE),系统梳理当前基于预训练模型的智能软件工程相关工作,首先给出基于预训练模型的智能软件工程方法框架,其次分析讨论软件工程领域常用的预训练模型技术,详细介绍使用预训练模型的软件工程领域下游任务,并比较和分析预训练模型技术这些任务上的性能.然后详细介绍常用的训练和微调PTM的软件工程领域数据集.最后,讨论软件工程领域使用PTM面临的挑战和机遇.同时将整理的软件工程领域PTM和常用数据集发布在https://***/OpenSELab/PTM4SE.

关键词：软件仓库挖掘预训练模型程序语言模型

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安全语言PointerC的设计及形式证明

计算机学报 2008年第4期31卷 556-564页

作者：华保健陈意云李兆鹏王志芳葛琳江苏苏州215123 中国科学技术大学苏州研究院软件安全实验室

程序设计语言本身的安全性在高安全需求软件的设计和实现中起着基础作用.该文在用于系统级编程的安全语言的设计和性质证明方面,做了有益的尝试.作者设计了一个类C的命令式语言PointerC,其主要特点在于其类型系统中包含显式的副条件(sid... 详细信息

程序设计语言本身的安全性在高安全需求软件的设计和实现中起着基础作用.该文在用于系统级编程的安全语言的设计和性质证明方面,做了有益的尝试.作者设计了一个类C的命令式语言PointerC,其主要特点在于其类型系统中包含显式的副条件(side conditions),这些副条件本质上是约束程序语法表达式值的逻辑公式.该文证明了PointerC语言的安全性定理,即满足这些副条件的程序,在执行时不会违反语言的安全策略.为静态推理副条件中涉及指针的命题,作者已经提出了一种指针逻辑(pointer logic),文中证明了指针逻辑对操作语义是可靠的.

关键词：软件安全语言设计类型系统 Hoare逻辑指针逻辑