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基于残差卷积神经网络的网络攻击检测技术研究

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信息网络安全 2025年第2期 240-248页

作者：张双全殷中豪张环高鹏南京理工大学网络空间安全学院南京210094

随着我国网络安全能力逐渐提高,网络攻击的数量和复杂性也逐渐增长,网络攻击检测技术面临着巨大挑战。为了提高网络攻击检测的准确性,文章提出一种基于残差卷积神经网络的网络攻击检测模型HaoResNet,并在USTC-TFC2016数据集上对HaoResNe... 详细信息

随着我国网络安全能力逐渐提高,网络攻击的数量和复杂性也逐渐增长,网络攻击检测技术面临着巨大挑战。为了提高网络攻击检测的准确性,文章提出一种基于残差卷积神经网络的网络攻击检测模型HaoResNet,并在USTC-TFC2016数据集上对HaoResNet模型进行测试。首先,HaoResNet模型将pcap流量文件转化为灰度图像;然后,对正常流量和恶意流量进行二分类、十分类和二十分类实验。实验结果表明,HaoResNet模型在二分类任务上的精确率达到100%,正常流量十分类任务上的精确率为99%,恶意流量十分类任务上的精确率为98%,二十分类任务上的精确率为98%。与现有模型相比,HaoResNet模型在二分类任务上实现了更高的检测精度。

关键词：网络攻击检测卷积神经网络恶意流量多分类

基于机器学习的侵彻弹安全性量化分级方法初探

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北京理工大学学报 2025年第1期45卷 67-76页

作者：王锋汪衡刘宗伟王昭明谭力犁陆晓宇南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 重庆红宇精密工业集团有限公司重庆402760 南京理工大学网络空间安全学院江苏南京210094

针对侵彻弹在子弹撞击、破片撞击及殉爆等机械冲击刺激条件下的安全性响应分析方法不健全、量化分级标准缺乏等问题,提出了一种基于机器学习的侵彻弹冲击安全性响应量化分级方法,基于Lee-Tarver装药反应度仿真数据和试验数据集,获得了... 详细信息

针对侵彻弹在子弹撞击、破片撞击及殉爆等机械冲击刺激条件下的安全性响应分析方法不健全、量化分级标准缺乏等问题,提出了一种基于机器学习的侵彻弹冲击安全性响应量化分级方法,基于Lee-Tarver装药反应度仿真数据和试验数据集,获得了装药反应度与冲击安全性响应等级的映射关系,实现了冲击安全性响应等级的定量预测,并开展了典型侵彻弹的子弹撞击、破片撞击及殉爆验证试验.结果表明:仿真预测结果与试验结果吻合较好,证明了侵彻弹冲击安全性响应量化分级方法的有效性,可为侵彻弹的冲击安全性工程设计提供重要支撑.

关键词：侵彻弹冲击安全性量化分级数值模拟试验验证

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车载武器伺服系统的模糊滑模控制

兵工自动化 2025年第3期44卷 4-8页

作者：李有为侯远龙季强刘璐闫智聪南京理工大学机械工程学院南京210094 南京理工大学网络空间安全学院南京210094

针对车载武器行进间射击的稳定性问题,提出一种基于RBF神经网络和模糊切换增益调节的滑模控制策略。建立车载武器伺服系统的数学模型,设计基于新型趋近率的滑模控制器,使系统快速收敛到平衡状态;在滑模控制的基础上融合模糊控制,采用模... 详细信息

针对车载武器行进间射击的稳定性问题,提出一种基于RBF神经网络和模糊切换增益调节的滑模控制策略。建立车载武器伺服系统的数学模型,设计基于新型趋近率的滑模控制器,使系统快速收敛到平衡状态;在滑模控制的基础上融合模糊控制,采用模糊规则对控制器中的切换增益进行实时调节,利用切换增益消除系统受到的扰动,削弱系统抖振;利用RBF神经网络对系统的时变项进行自适应估计,以提高控制精度。仿真结果表明:设计的控制器对扰动不敏感,能有效地提高系统的位置精度、削弱抖振,并使系统具有较强的鲁棒性。

关键词：伺服系统滑模控制模糊控制 RBF神经网络抖振抑制

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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

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基于区块链的可审计隐私保护机密交易

电子学报 2025年

作者：盖珂珂陈思源祝烈煌北京理工大学网络空间安全学院北京理工大学计算机学院

隐私保护和交易数据审计是区块链系统相关方较为冲突的两个需求.比特币采用未花费交易输出（Unspent Transaction Output,UTXO）的方式，保证用户能迅速查询到每笔交易的资金来源和去向，具有天然的可溯源性，确保了资金不会被“双花”... 详细信息

隐私保护和交易数据审计是区块链系统相关方较为冲突的两个需求.比特币采用未花费交易输出（Unspent Transaction Output,UTXO）的方式，保证用户能迅速查询到每笔交易的资金来源和去向，具有天然的可溯源性，确保了资金不会被“双花”.然而，由于每笔交易的交易金额及交易双方的地址都公开存储于账本，用户的交易行为变得公开可追溯，导致用户面临隐私风险.对交易数据进行加密是一种简单有效的隐私保护手段，但也给交易的验证和审计带来不便.本文提出了一种可审计的隐私保护机密交易方案，利用Pederson承诺实现交易合理性的公开可验证而不泄露交易的具体金额；支持交易发起方独立发起交易而无需经过接收方许可，与其他需要交易双方进行通信的机密交易方案相比，更符合实际情况同时节约了通信开销；引入陷门机制，账本和监管方外其他用户无法辨认交易发起方身份，保护了用户身份隐私；实现了多种审计功能，并根据监管方和私人审计者出不同的审计方式；本文给出了一种新的范围证明方法，在适用于大数时较Prcash具有一定优势：对于256位大数的范围证明生成时间与Prcash基本相同，对于512位大数的范围证明生成时间节省29.78%，对于1024位大数的范围证明生成时间节省56.86%.

关键词：可审计零知识证明 Pederson承诺同态加密范围证明

面向GmSSL密码库的SM2算法快速优化实现

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计算机学报 2025年第2期48卷 463-476页

作者：乔晗王安王博苏长山李根唐遇星祝烈煌北京理工大学计算机学院飞腾信息技术有限公司北京理工大学网络空间安全学院

GmSSL是由国内密码学专家团队研发的支持国密算法的开源密码库,相比国际主流密码库,不仅严格遵循国家密码标准,还能满足特定的安全需求。SM2算法是GmSSL的重要组成部分,作为国密椭圆曲线密码算法,它在相同安全强度下所需的密钥空间更小... 详细信息

GmSSL是由国内密码学专家团队研发的支持国密算法的开源密码库,相比国际主流密码库,不仅严格遵循国家密码标准,还能满足特定的安全需求。SM2算法是GmSSL的重要组成部分,作为国密椭圆曲线密码算法,它在相同安全强度下所需的密钥空间更小、计算效率更高,更适用于资源受限的设备,在国内网络安全领域具有重要意义。尽管GmSSL中SM2算法在功能上相对完善,但在实现细节、性能优化及硬件资源利用方面仍存在明显不足。本文提出了一种系统化的优化方案,针对GmSSL 3中的SM2算法从底层到顶层进行了全方位的优化,在确保密码算法安全性的同时显著提升了算法的实现速度。首先,本文从提升计算效率的角度出发,通过优化模约减算法结构以减少变量间冗余计算,大幅提升了模乘和模平方运算的速度。其次,通过引入并行计算结构,充分利用硬件的并行处理能力,显著提高了点运算的效率。最后,通过采用更高效的算法展开形式,改进了标量乘法的实现方案,进一步提升了标量乘算法实现速度。结合上述三种优化方法,本文对原始GmSSL中的标量乘和签名算法进行了优化实现,优化后的速度分别提升了118.3%和89.3%。此外,与国际主流密码库OpenSSL相比,本文实现的标量乘和签名算法速度分别提升了101.4%和55.8%,这一结果不仅验证了本文优化方案的有效性,也凸显了GmSSL在国际竞争中的潜力。本文的优化方案不仅显著提升了国密算法在实际应用中的性能,对于物联网和移动支付等领域具有重要意义,同时也为后续密码算法研究提供了新的视角和思路。

关键词： GmSSL SM2 椭圆曲线加密算法快速实现标量乘

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基于组件分割的钓鱼URL检测方法

信息安全学报 2025年第1期10卷 130-142页

作者：钟文康王添张功萱网络空间安全学院南京理工大学南京210094 信息工程学院江苏财会职业学院连云港222061 计算机科学与工程学院南京理工大学南京210094

URL作为钓鱼网站最直接也是最重要的特征,利用深度学习的方法对分词后的URL字符序列进行特征提取,可以极大的提升基于URL的钓鱼网站识别的准确率。将URL按照不同组件进行分割是URL常见的分词手段,该方法能够对不同组件进行多粒度的特征... 详细信息

URL作为钓鱼网站最直接也是最重要的特征,利用深度学习的方法对分词后的URL字符序列进行特征提取,可以极大的提升基于URL的钓鱼网站识别的准确率。将URL按照不同组件进行分割是URL常见的分词手段,该方法能够对不同组件进行多粒度的特征判别,但是这一方法未能在钓鱼网站的URL检测中得到有效应用,尚缺乏深入的研究。此外,现有的基于深度学习的钓鱼网站URL检测方法由于实验数据以及模型训练方法上的局限性,在泛化能力和误报率方面仍存在不足,难以满足真实环境中复杂的识别需求。为解决上述问题,本文提出了一种基于组件分割的钓鱼URL检测方法:(1)该方法首先对URL的不同组件进行分割,并对各组件依次进行字符级分词、截断填充及编码,使得深度学习模型能够对不同组件采取不同层级的管理从而进行细粒度的特征判别。(2)为了避免卷积神经网络中采用的池化策略过于关注局部特征而忽视特征整体空间结构的问题,本文所提方法将对融合后的各组件特征利用胶囊网络进一步提取。(3)在模型训练方法中引入对抗训练机制,对多嵌入层进行独立对抗训练,以满足模型对各组件的差异化处理,从而进一步提升模型的泛化能力。最后,在百万级的样本数据集中,与现有的最先进的同类方法相比,所提方法在钓鱼URL的识别准确率上提升0.86%,误报率降低1.08%,F1-Score提升0.95%。

关键词：钓鱼URL检测胶囊网络对抗训练数据处理深度学习

基于动态程序切片和污点分析的安卓应用隐私泄露检测

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小型微型计算机系统 2025年第3期46卷 704-712页

作者：汪全盛王田田马锐张迎周南京邮电大学计算机学院、软件学院、网络空间安全学院南京210023 东南大学网络空间安全学院南京211189

污点分析是检测Android应用程序隐私数据泄露的有效手段,静态污点分析不直接运行程序,容易产生较高的误报率.本文提出以动态程序切片指导静态污点分析的Android应用隐私泄露检测方法.首先对Android应用程序进行静态污点分析,输出以污点... 详细信息

污点分析是检测Android应用程序隐私数据泄露的有效手段,静态污点分析不直接运行程序,容易产生较高的误报率.本文提出以动态程序切片指导静态污点分析的Android应用隐私泄露检测方法.首先对Android应用程序进行静态污点分析,输出以污点源与污点汇聚点信息标注的潜在泄露数据流,再对源代码的中间表示进行静态插桩,通过实际场景中的动态运行获取代码基本块执行路径,根据污点分析及动态执行结果制定切片准则,并采用后向程序切片对信息流进行二次处理以降低假阳性.本文根据提出的方法实现了原型工具并进行了实验验证.实验使用了2个不同的测试集,分别为DroidBench和TaintBench.实验结果表明:引入动态程序切片技术能够有效降低静态污点分析的误报,本文提出的方法能够减少70.3%的误报率.

关键词：污点分析动态程序切片 Android隐私泄露数据流处理

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数据和知识双驱动的空中集群目标作战意图识别

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兵工学报 2025年第2期46卷 135-144页

作者：李洋军黄琦龙杨力陈旭南京理工大学自动化学院江苏南京210094

针对集群目标空间特性多元时变和传统数据驱动模型过分依赖经验样本等问题,提出一种针对集群目标的数据和知识双驱动作战意图识别方法。考虑集群目标空间形态等编队特点,构造基于目标编队外包络线和最小外接矩形的集群特征向量,增强敌... 详细信息

针对集群目标空间特性多元时变和传统数据驱动模型过分依赖经验样本等问题,提出一种针对集群目标的数据和知识双驱动作战意图识别方法。考虑集群目标空间形态等编队特点,构造基于目标编队外包络线和最小外接矩形的集群特征向量,增强敌情数据的特征表达效果;建立基于专家经验的知识模型和结合注意力机制的长短期记忆(Long short-term memory,LSTM)网络模型,基于专家经验的知识模型根据约束规则生成意图预识别向量,LSTM模型预测输出意图概率分布的残差;利用一种可学习的残差估计器结构,自适应调整双模型的融合比率,并设计多目标损失函数控制双模型的影响权重,最终通过双模型的融合有效克服传统数据模型高精度和数据样本不足的矛盾。实验表明,提出方法的精度相比LSTM和Attention-LSTM分别提升约5.34%和4.98%,且对样本量的依赖性显著低于传统数据驱动方法。

关键词：集群目标作战意图数据驱动知识驱动注意力机制