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基于Transformer模型与注意力机制的差分密码分析

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计算机工程 2025年第1期51卷 156-163页

作者：肖超恩李子凡张磊王建新钱思源北京电子科技学院电子与通信工程系北京100071

基于差分分析的密码攻击中,通常使用贝叶斯优化方法验证部分解密的数据是否具有差分特性。目前,主要采用基于深度学习的方式训练1个差分区分器,但随着加密轮数的增加,差分特征的精确度会呈现线性降低的趋势。为此,结合注意力机制和侧信... 详细信息

基于差分分析的密码攻击中,通常使用贝叶斯优化方法验证部分解密的数据是否具有差分特性。目前,主要采用基于深度学习的方式训练1个差分区分器,但随着加密轮数的增加,差分特征的精确度会呈现线性降低的趋势。为此,结合注意力机制和侧信道分析,提出了一种新的差分特性判别方法。根据多轮密文间的差分关系,基于Transformer训练了1个针对SPECK32/64算法的差分区分器。在密钥恢复攻击中,借助前一轮的密文对待区分密文影响最大特性,设计了新的密钥恢复攻击方案。在SPECK32/64算法的密钥恢复攻击中,采用26个选择明密文对,并借助第20轮密文对将第22轮65536个候选密钥范围缩小至17个以内,完成对最后两轮子密钥的恢复攻击。实验结果表明,该方法的攻击成功率达90%,可以有效应对加密轮数增多造成的密文差分特征难以识别的问题。

关键词： Transformer模型注意力机制差分区分器 SPECK32/64算法密钥恢复攻击

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基于多模态超表面的无天线罩隐身阵列天线

系统工程与电子技术 2025年第1期47卷 1-11页

作者：黎亮高红伟张彬超金城北京理工大学集成电路与电子学院北京100081 北京理工大学网络空间安全学院北京100081 清华大学电子工程系北京100084

针对星载天线无法通过天线罩实现隐身的难题,提出星载无天线罩自隐身天线。通过多模谐振原理并利用差异化激励方法,构建具有单模态宽带隐身、双模态隐身-反射和双模态隐身-辐射特性的多模态电磁超表面,进而设计辐射-隐身一体化天线。实... 详细信息

针对星载天线无法通过天线罩实现隐身的难题,提出星载无天线罩自隐身天线。通过多模谐振原理并利用差异化激励方法,构建具有单模态宽带隐身、双模态隐身-反射和双模态隐身-辐射特性的多模态电磁超表面,进而设计辐射-隐身一体化天线。实测结果表明,在3.05~4.95 GHz和6.4~10.5 GHz的带外吸收带,实现雷达散射截面(radar cross section,RCS)缩减;在5.7~6.15 GHz的频率区间内轴比低于3 dB,天线的增益为15.3 dBi,所设计的无天线罩一体化隐身圆极化阵列天线具有带外RCS缩减特性和良好的带内圆极化辐射性能。

关键词：星载无天线罩隐身天线电磁表面

融合代理重加密和零知识证明的USBKey联盟链追溯系统

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信息安全研究 2025年第1期11卷 81-90页

作者：张磊万昕元肖超恩王建新邓昊东郑玉崝北京电子科技学院电子与通信工程系北京100070 北京电子科技学院网络空间安全系北京100070

目前,基于区块链技术的信息追溯系统在物联网领域中得到了广泛应用.但是,基于区块链的追溯系统在追溯数据存储和查询的过程中存在数据及用户隐私泄露的风险.针对此类问题,融合代理重加密和零知识证明技术,设计了基于联盟链构造的USB Ke... 详细信息

目前,基于区块链技术的信息追溯系统在物联网领域中得到了广泛应用.但是,基于区块链的追溯系统在追溯数据存储和查询的过程中存在数据及用户隐私泄露的风险.针对此类问题,融合代理重加密和零知识证明技术,设计了基于联盟链构造的USB Key可信追溯解决方案.首先,在区块链上链存储过程中引入了星际文件系统(interplanetary file system,IPFS)和代理重加密技术,为参与双方建立了一个安全、高效的信息存储机制;同时,在数据查询过程中引入了zk-SNARK零知识证明机制,对查询用户进行身份认证和确权操作,确保了追溯数据查询过程中用户身份的私密性;最后,基于上述可信追溯解决方案,利用Hyperledger Fabric分布式账本实现了一个USB Key的信息追溯原型系统.通过实验,证明了该方案切实可行,并有效地保障了USB Key追溯系统中追溯信息的保密性和真实性,以及在实现权限分配的前提下用户身份的隐私性.

关键词： USB Key 代理重加密零知识证明区块链信息追溯

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弹体侵彻钢筋混凝土遮弹层的阻力方程

爆炸与冲击 2025年第3期45卷 92-104页

作者：王武杨军王安宝李胜杰清华大学土木工程系北京100084 军事科学院国防工程研究院北京100036

为研究弹体在侵彻钢筋混凝土受到阻力的问题,分析了现有钢筋有限长度固支梁理论模型的局限,根据钢筋屈服准则研究和耗能分析,提出了弹体直接命中钢筋剪切-塑性铰链模型,以及弹体与钢筋侧面接触时的塑性弦模型,通过耗能分析得到了弹体直... 详细信息

为研究弹体在侵彻钢筋混凝土受到阻力的问题,分析了现有钢筋有限长度固支梁理论模型的局限,根据钢筋屈服准则研究和耗能分析,提出了弹体直接命中钢筋剪切-塑性铰链模型,以及弹体与钢筋侧面接触时的塑性弦模型,通过耗能分析得到了弹体直接阻力函数;以空腔膨胀理论模型为基础,根据弹体侵彻深度经验公式计算结果,得到了钢筋间接影响下混凝土的阻力方程。通过与已有试验数据对比,验证了理论模型的合理性。通过分析钢筋屈服强度、直径、网眼尺寸等配筋方式,以及弹体命中部位对遮弹层抗侵彻性能的影响,给出了遮弹层配筋设计建议:相邻两层钢筋网错孔设置;钢筋网眼与弹体直径之比宜设为0.5~0.8;应结合钢筋极限塑性应变进行高强钢筋选择。

关键词：钢筋混凝土侵彻阻力理论模型配筋设计

外源性物质对消化沼液中DOM光谱特征的影响

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环境工程学报 2025年第02期 364-372页

作者：余羿琼周翠红冯书耕张明玉王梦涵北京石油化工学院机械工程学院环境工程系

餐厨垃圾厌氧消化产酸是其资源化、能源化利用的重要途径，但消化过程中产生的沼液成为限制技术发展的关键因素，沼液处理成为亟需解决的问题，需要明确其组分才能更好实现沼液产品的增值化。通过添加外源性物质与自身源物质对比，采用... 详细信息

餐厨垃圾厌氧消化产酸是其资源化、能源化利用的重要途径，但消化过程中产生的沼液成为限制技术发展的关键因素，沼液处理成为亟需解决的问题，需要明确其组分才能更好实现沼液产品的增值化。通过添加外源性物质与自身源物质对比，采用三维荧光光谱结合区域积分和平行因子技术，探究餐厨垃圾消化沼液中溶解性有机物（DOM）的荧光组分和荧光强度差异与餐厨垃圾厌氧消化产酸性能。研究结果表明，加入外源性物质的餐厨垃圾厌氧消化能够缩短乙酸产出时间，总氮含量与区域积分法分析出的芳香类蛋白质Ⅰ有显著正相关关系，区域积分分析与平行因子分析能够揭示沼液中溶解性有机物的类别并显示各组分的变化，加入外源性物质能够促进餐厨垃圾厌氧消化DOM的产生。本研究结果可为沼液产品增值化的应用提供理论参考。

关键词：厌氧消化餐厨垃圾溶解性有机物区域积分法平行因子法

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基于载锰沸石分子筛的臭氧催化分解特性

工程科学学报 2025年第1期47卷 170-178页

作者：陈浩玥郭卓男刘应书杨雄裴有康李子宜北京科技大学能源与环境工程学院北京100083 香港中文大学(深圳)理工学院深圳518172 明尼苏达大学机械工程系明尼阿波利斯55455

臭氧作为重点防控的室内气态污染物广泛存在于人类生产、生活中,亟待开发高效的臭氧分解转化器从源头进行净化,催化剂是其核心关键.本文基于金属离子改性沸石分子筛进行臭氧催化性能研究,基于不同沸石拓扑结构、阳离子种类、改性手段及... 详细信息

臭氧作为重点防控的室内气态污染物广泛存在于人类生产、生活中,亟待开发高效的臭氧分解转化器从源头进行净化,催化剂是其核心关键.本文基于金属离子改性沸石分子筛进行臭氧催化性能研究,基于不同沸石拓扑结构、阳离子种类、改性手段及干燥方法,优选得到了采用等体积浸渍法和微波干燥法组合制备的载锰USY沸石Mn-USY-DT/WB,相较商用臭氧分解催化剂具有可逆再生的优势.通过系列表征,提出了可能的长效稳定催化臭氧的机制:单位时间内臭氧分子在沸石上的吸附与催化分解的相互协调,决定了沸石对臭氧的稳态催化分解,呈现宏观所得的脱除效率随时间变化曲线.通过XPS表征分析优选沸石升温可逆再生的潜在原因,再生后Mn-USY-DT/WB的平均化合态(Average oxidation state,AOS)由2.95降至2.81,经过加热处理后部分吸附在活性位点的中间氧物种脱附,氧空位释放,因此催化活性恢复.将优选沸石涂敷制得整体式蜂窝沸石催化剂,在实际应用条件(170℃、50000 h-1空速)下可维持99%臭氧分解效率1000 h以上.本工作为长效低阻臭氧分解催化剂的开发提供了新思路.

关键词：臭氧催化剂沸石分子筛整体式蜂窝催化剂再生

基于卷积神经网络的桥梁裂缝两阶段识别算法研究

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工程力学 2025年

作者：冯昊龙刘宇飞刘晓刚刘诚清华大学土木工程系北京科技大学土木与资源工程学院土木工程系中路高科交通检测检验认证有限公司

为解决桥梁裂缝智能识别场景下桥梁表面图像条件复杂、对智能识别算法的识别效果产生严重干扰的问题，提出了“分类筛选-裂缝识别”的两阶段桥梁裂缝识别算法。根据桥检实拍图像的图像特征调整MobilenetV3的网络结构，构建桥梁表面图像... 详细信息

为解决桥梁裂缝智能识别场景下桥梁表面图像条件复杂、对智能识别算法的识别效果产生严重干扰的问题，提出了“分类筛选-裂缝识别”的两阶段桥梁裂缝识别算法。根据桥检实拍图像的图像特征调整MobilenetV3的网络结构，构建桥梁表面图像的筛选分类模型，实现对背景图像、干扰图像及低质量图像的自动筛除；通过迁移学习方法训练框-网格融合式裂缝识别模型，实现裂缝识别与定位，为进一步的裂缝精细分割、裂缝测量提供条件。算法开发过程中构建了包含5000张图像的图像分类数据集、包含6400张图像的裂缝识别数据集；最终得到的图像分类最高准确率为97.9%，裂缝网格识别最高准确率为65.6%。结果表明：基于本文提出的桥梁裂缝智能检测方法可实现桥梁裂缝的高效率、自动化检测，算法具有较强的抗干扰能力。

关键词：桥梁与隧道工程裂缝识别算法算法研究深度学习两阶段识别算法卷积神经网络

老年用户与智能系统的多层次人机共融理论探索

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心理科学进展 2025年第2期33卷 223-235页

作者：黄晗静饶培伦福州大学经济与管理学院福州350108 清华大学工业工程系北京100084

发展智慧养老是应对人口快速老龄化挑战的重要举措,既能缓解社会养老压力,又能满足老年人日益多样化的需求。然而,当前智慧养老系统的应用仍面临老年人接受度较低、交互效能较低、信任度较低、责任分配不明晰等一系列问题。因此,本研究... 详细信息

发展智慧养老是应对人口快速老龄化挑战的重要举措,既能缓解社会养老压力,又能满足老年人日益多样化的需求。然而,当前智慧养老系统的应用仍面临老年人接受度较低、交互效能较低、信任度较低、责任分配不明晰等一系列问题。因此,本研究旨在从用户需求、交互行为、人机信任、人机责任多层次构建老年用户与智能系统人机共融的理论框架,深入探究用户特征、系统属性、情境因素对人机共融的影响机理。本研究在用户需求、交互行为层次,构建用户画像、需求模型与交互行为模型,优化智能系统属性,提升老年用户的接受度、交互效能;在人机信任层次,探究老年用户与智能系统的人机动态信任发展规律,剖析各类因素对动态信任的综合影响机理,提升老年用户使用行为的持续性和人机关系的稳定性;在人机责任层次,面对智能系统应用可能带来的正面、负面结果,剖析各类因素对人机责任归因的影响机制,促进更好的人机协同。开展本研究可促进人机共融理论的发展,为智能系统的适老化设计与升级提供理论支撑与实践参考。

关键词：人机共融用户需求交互行为人机信任人机责任

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我国生物制造底盘菌种现状、问题及对策

中国科学院院刊 2025年第1期40卷 2-13页

作者：陈国强吴赴清郑爽丁军盛君婷清华大学生命科学学院北京100084 清华大学化学工程系北京100084 清华大学合成与系统生物学中心北京100084

生物制造是新质生产力的重要组成部分,是继信息技术之后新一轮科技革命的制高点和产业变革的新引擎,在新能源、新材料、生物医药、绿色食品、环境保护等领域展现出巨大的应用前景。生物制造以底盘菌种为“芯片”,通过菌种设计构建、细... 详细信息

生物制造是新质生产力的重要组成部分,是继信息技术之后新一轮科技革命的制高点和产业变革的新引擎,在新能源、新材料、生物医药、绿色食品、环境保护等领域展现出巨大的应用前景。生物制造以底盘菌种为“芯片”,通过菌种设计构建、细胞规模化培养、产物分离提取等过程,生产各种生物产品。我国生物制造底盘菌种原始创新不足,无法支撑产业健康发展。文章总结了国内外常见底盘菌种类型和新型底盘菌种开发现状,分析了我国底盘菌种开发面临的主要问题和挑战,并针对新型极端微生物底盘菌种开发,从顶层设计、“十五五”布局、平台建设、政策制度、人才培养、审批机制、司法保护、评价体系等方面提出了推进我国自主知识产权底盘菌种开发的若干建议。

关键词：底盘菌种生物制造合成生物新质生产力极端微生物