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HMFuzzer:一种基于人机协同的物联网设备固件漏洞挖掘方案

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计算机学报 2024年第3期47卷 703-716页

作者：况博裕张兆博杨善权苏铓付安民南京理工大学网络空间安全学院南京210094 南京理工大学计算机科学与工程学院南京210094

模糊测试是一种针对物联网设备固件漏洞挖掘的主流方法,能够先攻击者一步发现安全威胁,提升物联网设备的安全性.但是目前大部分的模糊测试技术关注于如何自动化地实现漏洞挖掘,忽略了专家经验对于设备固件漏洞挖掘工作的优势.本文提出... 详细信息

模糊测试是一种针对物联网设备固件漏洞挖掘的主流方法,能够先攻击者一步发现安全威胁,提升物联网设备的安全性.但是目前大部分的模糊测试技术关注于如何自动化地实现漏洞挖掘,忽略了专家经验对于设备固件漏洞挖掘工作的优势.本文提出一种基于人机协同的物联网设备固件漏洞挖掘方案HMFuzzer,设计了基于设备固件前后端交互的设备固件关键信息提取方法,通过模拟设备固件、设备管理界面以及用户三方交互模式获取固件潜在的关键信息,并通过二进制文件定位和函数分析技术解析出固件关键函数.此外,HMFuzzer通过在模糊测试的预处理、测试和结果分析阶段引入专家经验,利用上一阶段获取的关键信息,结合强化学习算法,优化种子变异和模糊测试流程,显著提升了模糊测试的覆盖率、效率以及漏洞挖掘能力.实验结果表明,相比于现有的固件漏洞挖掘方法,HMFuzzer的漏洞识别成功率能提高10%以上,具备更强的漏洞检测能力.特别是,针对真实厂商的物联网设备测试,HMFuzzer发现了多个0-day漏洞,其中已获得4个CVE/CNVD高危漏洞.

关键词：物联网漏洞挖掘模糊测试人机协同设备固件强化学习

EPR制度下新能源汽车闭环供应链的回收成本分担机制研究

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中国管理科学 2024年

作者：丁军飞浦徐进曹雨馨李静江南大学商学院南京理工大学网络空间安全学院

为促进报废新能源汽车的有效回收，从而推动汽车零部件再制造以及动力电池梯次利用，本文基于EPR制度探讨了新能源汽车闭环供应链最优的回收成本分担机制。建立了由电池供应商、汽车制造商和回收商构成的闭环供应链决策模型，分别研究... 详细信息

为促进报废新能源汽车的有效回收，从而推动汽车零部件再制造以及动力电池梯次利用，本文基于EPR制度探讨了新能源汽车闭环供应链最优的回收成本分担机制。建立了由电池供应商、汽车制造商和回收商构成的闭环供应链决策模型，分别研究了无回收成本分担情形、电池供应商分担回收成本的情形以及汽车制造商分担回收成本的情形，进而探讨了闭环供应链的经济效益、环境效益和社会效益。研究发现：随着分担比例的提高，电池供应商分担回收成本情形下汽车的售价、废旧汽车的回收率、消费者剩余、汽车制造商和闭环供应链的利润、环境效益和社会福利均不变，此时回收成本分担机制仅改变了电池供应商和回收商之间的利润分配；在电池供应商分担回收成本情形下，回收商的利润反而随着电池供应商分担比例的提高而降低；综合闭环供应链成员的利润、消费者、环境和社会福利来看，与电池供应商相比，汽车制造商应该分担回收成本。

关键词：新能源汽车回收成本分担闭环供应链 EPR制度

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5G工业互联网下的轻量级数据使用安全方案

东南大学学报（自然科学版） 2024年第3期54卷 772-780页

作者：张晗陈立全杨波方瑞琦东南大学网络空间安全学院南京211189

针对5G工业互联网环境下数据分析所面临的隐私和安全问题,提出了一种结合隐私计算技术与逻辑回归技术的轻量级解决方案.运用隐私计算技术来保护敏感数据,并通过数据加密和数字签名来确保数据传输的隐私性和完整性,以达到不暴露原始训练... 详细信息

针对5G工业互联网环境下数据分析所面临的隐私和安全问题,提出了一种结合隐私计算技术与逻辑回归技术的轻量级解决方案.运用隐私计算技术来保护敏感数据,并通过数据加密和数字签名来确保数据传输的隐私性和完整性,以达到不暴露原始训练数据和模型参数的目标.采用轻量级的密码算法来实现隐私计算功能,以适应大量数据的训练和调参.结果表明,该方案模型的预测精确度高达98.62%,且具有较小的计算量和通信开销.数据使用者在无需获取原始数据的情况下,便可进行逻辑回归模型训练,从而实现数据的可用性和不可见性,同时还确保了模型参数的私密性,适用于5G工业互联网环境中的低功耗设备.

关键词：工业互联网数据使用安全隐私计算逻辑回归

面向空间分布式计算的动态任务分解及长时保障机制

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计算机科学与探索 2024年第6期18卷 1648-1660页

作者：锁啸天杨雅婷嵩天北京理工大学网络空间安全学院北京100081

低轨卫星具有覆盖范围广、离地面近等优势,随着在轨处理能力的不断增强,未来将成为地面网络的重要补充。然而,随着用户对网络服务实时性的需求日益增长,如何在资源有限的条件下,基于低轨卫星为用户提供计算密集型服务,已成为一个急需解... 详细信息

低轨卫星具有覆盖范围广、离地面近等优势,随着在轨处理能力的不断增强,未来将成为地面网络的重要补充。然而,随着用户对网络服务实时性的需求日益增长,如何在资源有限的条件下,基于低轨卫星为用户提供计算密集型服务,已成为一个急需解决的问题。尤其是在低轨卫星高速移动、星间链路动态切换的情况下,如何保证空间计算能力能持续稳定地驻留在用户区域并提供稳定可靠的服务,无疑是一项巨大的挑战。为了解决上述问题,提出一种动态任务分解聚合的分布式计算策略,通过卫星分布式计算解决单星算力不足的问题。在进行任务分解与调度时,充分考虑卫星网络的资源占用情况以及子任务之间的关联关系,对任务进行灵活的分解聚合。此外,为将低轨卫星算力驻留在用户区域,解决低轨卫星服务周期短的问题,研究并设计了一种长时保障机制。根据实时卫星网络拓扑及任务分解调度图,结合任务间的关联关系进行迁移决策,对卫星迁移过程进行模块化设计,根据实时网络状况调整迁移过程中的数据压缩率以及服务切换方式,降低迁移过程中服务的中断时间。仿真实验结果表明,提出的策略可保障长时分布式计算,能提供服务的平均时长延长了110%,用户满意度提高了约20%,迁移开销以及任务间的传输开销均降低了约15%。

关键词：卫星迁移算力驻留分布式计算任务分解

基于自注意力机制的网络局域安全态势融合方法研究

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信息网络安全 2024年第3期24卷 398-410页

作者：杨志鹏刘代东袁军翼魏松杰南京理工大学网络空间安全学院南京210094 南京理工大学计算机科学与工程学院南京210094

针对传统网络安全态势感知方法无法高效整合多节点数据、获取全局网络安全态势的问题,文章提出了一种基于自注意力机制(Self-Attention Mechanism)、径向基函数(Radial Basis Function,RBF)神经网络与卷积神经网络(Convolutional Neural... 详细信息

针对传统网络安全态势感知方法无法高效整合多节点数据、获取全局网络安全态势的问题,文章提出了一种基于自注意力机制(Self-Attention Mechanism)、径向基函数(Radial Basis Function,RBF)神经网络与卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)的网络局域安全态势融合方法 SA-RBF-CNN(Self-Attention-RBFCNN)。通过自注意力机制,模型能有效识别并强调关键节点,增强对全局安全态势的认识。同时,改进的RBF结构与CNN结合能进一步提炼特征,增强模型对复杂数据模式的捕捉能力。实验结果显示,SA-RBF-CNN在识别网络安全态势预测的关键指标上优于其他类似方法,与传统态势感知方法相比,其提升了计算速度,减少了通信开销,证明该模型具有一定的实际应用价值。

关键词：网络安全态势感知自注意力机制深度学习径向基神经网络

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鲸鱼优化算法研究与应用进展

计算机工程与科学 2024年第5期46卷 881-896页

作者：王颍超北京理工大学网络空间安全学院北京100081

鲸鱼优化算法WOA是一种根据概率收敛的新型群体智能优化算法,具有原理简单易实现、参数量少易设置和全局与局部开发分别控制易平衡等特点。系统地分析WOA的基本原理和算法性能影响因素,重点论述现有的算法改进策略和算法混合策略的优点... 详细信息

鲸鱼优化算法WOA是一种根据概率收敛的新型群体智能优化算法,具有原理简单易实现、参数量少易设置和全局与局部开发分别控制易平衡等特点。系统地分析WOA的基本原理和算法性能影响因素,重点论述现有的算法改进策略和算法混合策略的优点及局限性,并阐述了WOA在支持向量机、人工神经网络、组合优化和复杂函数优化等方面的应用与发展。最后,结合WOA的特点及其应用成果,对WOA的发展方向进行了展望。

关键词：鲸鱼优化算法群体智能搜索机制改进策略

天基信息传输高效低复杂度LDPC译码算法研究

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兵工学报 2024年第4期45卷 1176-1185页

作者：周可歆丁旭辉吕德东卜祥元安建平北京理工大学信息与电子学院北京100081 北京理工大学网络空间安全学院北京100081 通信与导航卫星总体部北京100094

军事卫星通信由于需满足信息实时性、传输速率高、通信容量大以及符合星间链路信道的时变特性等要求,通常采用高编码增益、高吞吐量的信道编码方案。低密度奇偶校验(Low-Density Parity-Check,LDPC)码由于具备接近Shannon极限的优异纠... 详细信息

军事卫星通信由于需满足信息实时性、传输速率高、通信容量大以及符合星间链路信道的时变特性等要求,通常采用高编码增益、高吞吐量的信道编码方案。低密度奇偶校验(Low-Density Parity-Check,LDPC)码由于具备接近Shannon极限的优异纠错性能和可并行计算的特性成为卫星通信主导信道编码标准之一。目前卫星通信接收机的译码器模块设计仍存在诸如无法实时在线判断迭代停止、系统吞吐量受限、大量判决电路影响核心译码电路的低功耗和实时性等问题。考虑上述问题,以因子图模型为基础,针对空间数据系统咨询委员会(Consultative Committee for Space Data Systems,CCSDS)标准深空通信码型,将校验节点归一化满足概率进化图案与LDPC译码器状态紧密耦合,给出可实时在线判断迭代停止的最优停止准则,实现高性能、低复杂度的停止准则译码算法设计。当优先考虑高吞吐量时,误码率(Bit Error Rate,BER)性能退化0.13 dB,中低信噪比平均迭代次数(Average Number of Iteration,ANI)降低50%以上;当优先考虑纠错性能时,BER性能仅退化0.02 dB,同时大幅降低ANI。该译码算法为高效低复杂度LDPC译码器设计提供有效解决方案。

关键词：卫星通信低密度奇偶校验码因子图模型停止准则迭代消息传递算法

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面向命名数据网络的轻量级路由协议

计算机科学与探索 2024年第3期18卷 795-804页

作者：邹博文嵩天李天龙杨雅婷北京理工大学计算机学院北京100081 北京理工大学网络空间安全学院北京100081

命名数据网络(NDN)是一种以信息为中心的新型网络架构方案。为了获取网络全局路由信息,典型NDN路由协议基于数据同步协议实现全局路由更新。然而,这类同步协议工作于应用层,在动态网络环境中,存在网络信息更新代价高、网络动态变化感知... 详细信息

命名数据网络(NDN)是一种以信息为中心的新型网络架构方案。为了获取网络全局路由信息,典型NDN路由协议基于数据同步协议实现全局路由更新。然而,这类同步协议工作于应用层,在动态网络环境中,存在网络信息更新代价高、网络动态变化感知能力差等问题。针对这些问题,设计并实现了一种轻量级命名绑定网络层路由协议(NBRP)。该方法将路由节点名称与其发布内容名称进行绑定,使得路由节点可以定向进行路由更新信息的请求,不需额外同步协议即可完成轻量级路由信息交换。为进一步减少路由更新的传输代价,设计了一种可复用的路由信息包命名格式和路由信息增量传输机制。同时,为测试方案的有效性,在Linux内核中实现了相应功能模块并进行测试。实验结果显示,在动态网络环境下,相比于传统NDN链路状态路由协议,提出的方法能够降低72%的路由更新同步代价,且链路状态感知与响应速度提高近一倍。

关键词：命名数据网络(NDN) 路由协议链路状态感知命名绑定

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 2024年

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

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... 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