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基于分块的高效图像可逆认证方法

软件学报 2023年第12期34卷 5848-5861页

作者：钟亦友黄方军中山大学网络空间安全学院广东深圳518107 广东省信息安全技术重点实验室广东广州510006

图像可逆认证是一项将可逆信息隐藏和脆弱水印相结合的新技术,其既能实现对图像的脆弱认证,还能在提取认证信息的同时无失真地恢复出原始载体,对图像的原始性和完整性认证具有非常重要的意义.针对现有可逆认证方法认证精度低、对具有复... 详细信息

图像可逆认证是一项将可逆信息隐藏和脆弱水印相结合的新技术,其既能实现对图像的脆弱认证,还能在提取认证信息的同时无失真地恢复出原始载体,对图像的原始性和完整性认证具有非常重要的意义.针对现有可逆认证方法认证精度低、对具有复杂纹理的图像或图像中部分纹理复杂区域无法实现有效保护的问题,提出一种新的图像可逆认证方法.首先对待认证图像进行分块,根据每个子块可嵌入容量将其分为差分块和平移块,并采用不同的可逆嵌入方法对不同类型的块进行认证码嵌入操作.为了增大嵌入容量以提高对每个子块的认证效果,还采取了分层嵌入的方式.在认证方,可以通过从每个子块中提取认证码实现子块的篡改检测和定位.此外,所提方法还可与形态学中的膨胀和腐蚀操作结合以细化篡改检测标记,进一步提高检测效果.实验结果表明,所提方法能够在同样的认证精度下对纹理平滑和纹理复杂的图像进行保护,同时还能够实现对几乎所有子块的独立认证和恢复,具有广泛的适用性.

关键词：图像认证篡改检测脆弱水印可逆信息隐藏

基于系数配对的自适应JPEG可逆信息隐藏方法

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软件学报 2022年第2期33卷 725-737页

作者：吴桃宇黄方军中山大学计算机学院广东广州510006 广东省信息安全技术重点实验室广东广州510006

JPEG(joint photographic experts group)是日常生活中运用最为广泛的图像压缩格式,利用可逆信息隐藏(reversible data hiding,RDH)技术对其真实性和完整性进行认证,具有非常重要的意义.提出一种新的基于JPEG图像的可逆信息隐藏方法.该... 详细信息

JPEG(joint photographic experts group)是日常生活中运用最为广泛的图像压缩格式,利用可逆信息隐藏(reversible data hiding,RDH)技术对其真实性和完整性进行认证,具有非常重要的意义.提出一种新的基于JPEG图像的可逆信息隐藏方法.该算法首先根据幅值大小,对JPEG图像8´8子块中小的非零AC(alternating current)系数进行两两配对,并在此基础上设计了一种新的二维可逆映射规则以嵌入信息,而大的非零AC系数用于移位以腾出空间.同时,为了进一步减少AC系数的无效移动,还提出了一种新的自适应频率选择策略,在每个子块中自适应选择不同频段的系数用于嵌入信息.实验结果表明:该方法在视觉质量和文件储存大小增长两个指标上,均优于目前最先进的方法.

关键词： JPEG图像可逆信息隐藏(RDH) 小的非零AC系数配对自适应频率选择

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跨链数字资产风险管理策略及分析

计算机科学与探索 2023年第9期17卷 2219-2228页

作者：田海博叶婉中山大学计算机学院广州510006 广东省信息安全技术重点实验室广州510006

由于智能合约的复杂性和各种数字资产所依赖的区块链安全等级不同,出现了系列的针对跨链数字资产的安全事件,凸显了跨链数字资产的高风险。针对跨链数字资产风险较高的问题,分析了近期bEarn Fi和Poly Network的两个典型跨链数字资产安... 详细信息

由于智能合约的复杂性和各种数字资产所依赖的区块链安全等级不同,出现了系列的针对跨链数字资产的安全事件,凸显了跨链数字资产的高风险。针对跨链数字资产风险较高的问题,分析了近期bEarn Fi和Poly Network的两个典型跨链数字资产安全事件,得出了跨链服务节点的数字资产亟需保护的基本结论;进而结合区块链的特点,以跨链资产兑换为中心,提出了跨链数字资产风险管理的七个策略;并结合传统的异常检测技术,从单交易、多交易、K-means、外部数据源几个方面提供算法,对跨链资产兑换的用户请求进行异常检测,识别并终止异常的兑换请求,以降低跨链服务节点的数字资产风险;最后采用仿真验证的方法,基于哈希时间锁技术搭建了一个简单的跨链系统,在该系统中给出了系列的测试事件,以确认风险管理及异常检测方法的有效性。测试结果表明,提出的风险管理策略和相应的异常检测方法能够有效降低跨链服务节点的数字资产损失,降低跨链服务节点数字资产面临的安全风险。

关键词：跨链数字资产风险策略异常检测

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支持用户撤销的可搜索电子健康记录共享方案

计算机应用 2023年

作者：王政王经纬殷新春广东省信息安全技术重点实验室(中山大学) 扬州大学信息工程学院扬州大学广陵学院

随着物联网与云存储技术的快速发展和广泛应用，每年都有大量的传感器设备被部署到医疗物联网（IoMT）系统之中，虽然这促进了电子健康记录（EHRs）应用的普及，但是EHRs的安全存储与检索尚未得到妥善的解决。针对以上问题，基于可搜索... 详细信息

随着物联网与云存储技术的快速发展和广泛应用，每年都有大量的传感器设备被部署到医疗物联网（IoMT）系统之中，虽然这促进了电子健康记录（EHRs）应用的普及，但是EHRs的安全存储与检索尚未得到妥善的解决。针对以上问题，基于可搜索加密构造出长度固定的陷门用于对密文的搜索验证，减小了用户所需的通信开销；采用在线/离线加密技术，减小了用户端在线加密所需的计算开销；同时基于变色龙哈希函数，构造出具有抗碰撞、语义安全等特点的私钥，避免了未撤销用户私钥频繁更新的问题，极大地减小了用户的计算开销。理论与实验结果分析表明所提方案在DBDH(DecisionalBilinear Diffie-Hellman)假设下是选择明文攻击安全的，且与其他方案相比，所提方案效率更高，在功能上支持在线加密、高效的用户撤销并具有更低的计算开销和存储开销。

关键词：可搜索加密在线/离线加密变色龙哈希函数用户撤销电子健康记录

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基于SM2的双方共同签名协议及其应用

计算机学报 2020年第4期43卷 701-710页

作者：苏吟雪田海博中山大学数据科学与计算机学院广东省信息安全技术重点实验室广州510006

移动互联网近年来发展迅速,移动智能设备的持有率大大增加,使用范围也不断扩大,保护用户信息安全的重要性也随之提升,但由于设备的计算能力有限,增加了密钥泄露的威胁,移动设备中存储的敏感信息也日益成为攻击目标,导致在移动设备上生... 详细信息

移动互联网近年来发展迅速,移动智能设备的持有率大大增加,使用范围也不断扩大,保护用户信息安全的重要性也随之提升,但由于设备的计算能力有限,增加了密钥泄露的威胁,移动设备中存储的敏感信息也日益成为攻击目标,导致在移动设备上生成的数字签名在司法举证时难以认定是私钥的所有人签署.随着5G技术和物联网技术的发展,移动设备的应用将更加广泛,该问题亟待解决.5G技术的特点包括高带宽和低延迟,这为该问题的解决提供了可能性.双方共同签名是门限群签名的特殊形式,双方共同签名协议要求签名所用私钥的一部分存储在服务器中,增加了服务器认证用户的机会,进而加强了所生成数字签名的法律效力.SM2是国家密码管理局于2010年发布的椭圆曲线公钥密码算法,是国家公钥密码算法标准GM/T 0003.2-2012,包含了数字签名算法,密钥交换协议和公钥加密算法.基于SM2的共同签名协议依旧较少,缺乏高效的可证明安全的共同签名协议.因此本文提出了一个基于SM2的双方共同签名协议.该协议适用于单个服务节点服务大量客户端的场景,例如5G环境下的物联网场景.技术上看,该协议是可证明安全的,且服务器在进行一次共同签名时可以只进行一次标量乘计算.在基本协议的基础上,考虑实际需求,我们给出了一个扩展的应用协议,增加了服务器对客户端的认证和数字证书颁发的流程.

关键词： SM2 双方共同签名可证明安全随机预言机

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关注社交异配性的社交机器人检测框架

信息网络安全 2024年第2期24卷 319-327页

作者：余尚戎肖景博殷琪林卢伟中山大学计算机学院广州510006 中山大学信息技术教育部重点实验室广州510006 广东省信息安全技术重点实验室广州510006

随着社交机器人的迭代,其倾向于与正常用户进行更多交互,对其检测变得更具挑战性。现有检测方法大多基于同配性假设,由于忽视了不同类用户间存在的联系,难以保持良好的检测性能。针对这一问题文章提出一种关注社交异配性的社交机器人检... 详细信息

随着社交机器人的迭代,其倾向于与正常用户进行更多交互,对其检测变得更具挑战性。现有检测方法大多基于同配性假设,由于忽视了不同类用户间存在的联系,难以保持良好的检测性能。针对这一问题文章提出一种关注社交异配性的社交机器人检测框架,以社交网络用户间的联系为依据,通过充分挖掘用户社交信息来应对异配影响,并实现更精准的检测。文章分别在同配视角和异配视角下看待用户之间的联系,将社交网络构建为图,通过消息传递机制实现同配边和异配边聚合,以提取节点的频率特征,同时利用图中各节点特征聚合得到社交环境特征,将以上特征混合后用于检测。实验结果表明,文章所提方法在开源数据集上的检测效果优于基线方法,证明了该方法的有效性。

关键词：社交机器人检测同配性与异配性图神经网络

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列表译码在密码中的应用综述

电子与信息学报 2020年第5期42卷 1049-1060页

作者：张卓然张煌张方国中山大学数据科学与计算机学院广州510006 广东省信息安全技术重点实验室广州510006

列表译码自上世纪50年代提出以来,不仅在通信与编码等方面得到了广泛应用,也在计算复杂性理论和密码学领域有着广泛的应用。近年来,随着量子计算的发展,基于整数分解等传统困难问题设计的密码方案受到了巨大的威胁。由于编码理论中一些... 详细信息

列表译码自上世纪50年代提出以来,不仅在通信与编码等方面得到了广泛应用,也在计算复杂性理论和密码学领域有着广泛的应用。近年来,随着量子计算的发展,基于整数分解等传统困难问题设计的密码方案受到了巨大的威胁。由于编码理论中一些计算问题的NP困难性被广泛认为是量子概率多项式时间不可攻克的,建立在其上的基于纠错码的密码体制得到了越来越多的重视,列表译码也越来越引起人们的关注。该文系统梳理了列表译码在密码学中的应用,包括早期在证明任何单向函数都存在硬核谓词、设计叛徒追踪方案、以多项式重建作为密码原语设计公钥方案、改进传统基于纠错码的密码方案和求解离散对数问题(DLP)等方面的应用,以及近期,列表译码在设计安全通信协议、求解椭圆曲线离散对数问题、设计新的基于纠错码的密码方案等方面的应用。该文对列表译码的算法改进及其在密码协议设计和密码分析中的应用、新应用场景探索等方面的发展趋势进行了探讨。

关键词：公钥密码列表译码离散对数后量子密码

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基于HMM-NN的用户点击流识别

计算机科学 2022年第7期49卷 340-349页

作者：费星瑞谢逸中山大学计算机学院(广东省信息安全重点实验室) 广州510006

用户行为画像分析是实现网络智能化的关键手段之一,而点击目标识别是构建用户行为画像的重要依据和基础。已有的工作主要为系统端设计,其只能反映用户对特定服务域的行为特征,不适合网络端的检测和管理。网络端用户行为分析面临的主要... 详细信息

用户行为画像分析是实现网络智能化的关键手段之一,而点击目标识别是构建用户行为画像的重要依据和基础。已有的工作主要为系统端设计,其只能反映用户对特定服务域的行为特征,不适合网络端的检测和管理。网络端用户行为分析面临的主要挑战是处于协议栈底层的网络管道无法获取应用层及系统端信息,只能依赖IP数据流,因此难以构建有效的网络端用户行为画像。因此,提出了一种新的面向中间网络的用户点击目标识别方法,该方法融合了隐马尔可夫模型(Hidden Markov Model,HMM)和神经网络(Neural Networks,NN)。HMM框架从IP流的角度描述点击流与非点击流的动态行为过程;NN用于建立HMM中的隐状态与复杂网络流行为特征之间的关系。通过评估待测请求序列与HMM-NN模型的拟合度来实现用户点击目标的识别。该方案的主要优点在于它继承了HMM的可解析性,并利用NN增强了HMM对复杂数据的描述能力;而且该方案不涉及IP流所承载的数据内容,适用于加密与非加密场景下网络端的点击行为识别,有效解决了网络端用户行为画像分析所面临的困难。基于多个实际数据集进行实验,结果表明该方案的3个常用评价指标F1,Kappa及AUC的数值分别超过已有方法0.91,0.83,0.96,证明该方法比已有的方法具有更好的性能表现。

关键词：网络端点击识别隐马尔可夫模型神经网络

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基于智能合约的以太币投票协议

软件学报 2019年第11期30卷 3486-3502页

作者：付利青田海博中山大学数据科学与计算机学院广东广州510006 广东省信息安全技术重点实验室(中山大学) 广东广州510006

Zhao等人提出了一个比特币投票协议,使得n个投票人能够通过投票决定两个候选人中的一个接受比特币资助.投票人首先通过秘密分享、承诺和零知识证明生成各自的投票,再通过比特币交易完成投票和比特币资助,保护了投票人的隐私.此文的工作... 详细信息

Zhao等人提出了一个比特币投票协议,使得n个投票人能够通过投票决定两个候选人中的一个接受比特币资助.投票人首先通过秘密分享、承诺和零知识证明生成各自的投票,再通过比特币交易完成投票和比特币资助,保护了投票人的隐私.此文的工作支持n个投票人生成关于m个候选人的一般性投票,并通过智能合约完成了投票和以太币资助,同样不泄露投票人的隐私.同时,该智能合约不依赖门限签名等体制,更为高效,合约的主要业务逻辑也在检测模型工具中进行了检测.

关键词：以太坊智能合约投票协议模型检测