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基于霍克斯点过程的动态网络表示学习方法

电子学报 2020年第11期48卷 2154-2161页

作者：尹赢张建朋吉立新李治成战略支援部队信息工程大学信息技术研究所河南郑州450003

网络表示学习是将网络中的节点映射到低维空间形成低维稠密特征向量的分布式学习方法.本文在现有网络表示学习研究的基础上,提出一种基于霍克斯点过程的动态网络表示学习方法.该方法基于霍克斯点过程有效结合了网络历史连边信息和网络... 详细信息

网络表示学习是将网络中的节点映射到低维空间形成低维稠密特征向量的分布式学习方法.本文在现有网络表示学习研究的基础上,提出一种基于霍克斯点过程的动态网络表示学习方法.该方法基于霍克斯点过程有效结合了网络历史连边信息和网络演化中的三元闭包特性对当前节点产生连边的影响,解决了现有方法难以有效捕捉网络历史信息和演化特性的问题.在多种数据集的实验结果表明,本文提出的方法较其它方法在节点分类、链路预测和可视化等实验中的性能均有较大的提高,实验中的F1分数值和AUC值分别提高了3.72%~6.41%和2.22%~4.69%.

关键词：网络表示学习动态网络霍克斯点过程三元闭包理论

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异质弱相依网络鲁棒性研究

物理学报 2019年第18期68卷 216-223页

作者：韩伟涛伊鹏马海龙张鹏田乐中国人民解放军战略支援部队信息工程大学信息技术研究所

传统研究认为网络间相依边的引入使网络鲁棒性大幅降低,但现实相依网络的鲁棒性往往优于理论结果.通过观察现实相依网络的级联失效过程,发现节点不会因相依节点失效而损失所有连接边,且由于网络节点的异质性,每个节点的连接边失效概率... 详细信息

传统研究认为网络间相依边的引入使网络鲁棒性大幅降低,但现实相依网络的鲁棒性往往优于理论结果.通过观察现实相依网络的级联失效过程,发现节点不会因相依节点失效而损失所有连接边,且由于网络节点的异质性,每个节点的连接边失效概率也不尽相同.针对此现象,提出一种异质弱相依网络模型,与传统网络逾渗模型不同,本文认为两个弱相依节点的其中一个失效后,另一个节点的连接边以概率 γ 失效而不是全部失效,并且不同节点连接边失效概率 γ 会因节点的异质性而不同.通过理论分析给出模型基于生成函数的逾渗方程,求解出任意随机分布异质对称弱相依网络的连续相变点.仿真结果表明方程的理论解与随机网络逾渗模拟值相符合,网络鲁棒性随着弱相依关系异质程度的增大而提高.

关键词：相依网络级联失效逾渗相变

云原生下基于深度强化学习的移动目标防御策略优化方案

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电子与信息学报 2023年第2期45卷 608-616页

作者：张帅郭云飞孙鹏浩程国振扈红超战略支援部队信息工程大学信息技术研究所郑州450002 军事科学院北京100000

针对云原生环境下攻击场景的复杂性导致移动目标防御策略配置困难的问题,该文提出一种基于深度强化学习的移动目标防御策略优化方案(SmartSCR)。首先,针对云原生环境容器化、微服务化等特点,对其安全威胁及攻击者攻击路径进行分析;然后... 详细信息

针对云原生环境下攻击场景的复杂性导致移动目标防御策略配置困难的问题,该文提出一种基于深度强化学习的移动目标防御策略优化方案(SmartSCR)。首先,针对云原生环境容器化、微服务化等特点,对其安全威胁及攻击者攻击路径进行分析;然后,为了定量分析云原生复杂攻击场景下移动目标防御策略的防御效率,提出微服务攻击图模型并对防御效率进行刻画。最后,将移动目标防御策略的优化问题建模为马尔可夫决策过程,并使用深度强化学习解决云原生应用规模较大时带来的状态空间爆炸问题,对最优移动目标防御配置进行求解。实验结果表明,SmartSCR能够在云原生应用规模较大时快速收敛,并实现逼近最优的防御效率。

关键词：云原生移动目标防御强化学习微服务

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一种基于分支条件混淆的代码加密技术

计算机研究与发展 2019年第10期56卷 2183-2192页

作者：耿普祝跃飞战略支援部队信息工程大学

基于分支条件混淆的代码加密技术,实现了秘钥和程序的分离,能够对抗程序静态和动态分析手段,但仅能用于相等条件分支.通过引入拉格朗日插值法,生成输入处理函数,在保证分支条件混淆安全的前提下,解决了多输入分支条件下通过输入产生秘... 详细信息

基于分支条件混淆的代码加密技术,实现了秘钥和程序的分离,能够对抗程序静态和动态分析手段,但仅能用于相等条件分支.通过引入拉格朗日插值法,生成输入处理函数,在保证分支条件混淆安全的前提下,解决了多输入分支条件下通过输入产生秘钥的问题,实现多输入分支下的条件代码加密;把多输入分支下生成唯一秘钥方法应用到等于条件取或分支、大小比较条件分支和复杂条件分支,实现了基于分支条件混淆的代码加密技术从相等条件分支到区间条件分支和复杂条件分支的扩展.

关键词：条件代码加密路径分支混淆拉格朗日插值法多输入分支代码保护

基于SAT的ARX不可能差分和零相关区分器的自动化搜索

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电子学报 2019年第12期47卷 2524-2532页

作者：任炯炯张仕伟李曼曼陈少真战略支援部队信息工程大学

ARX(Addition,Rotation,Xor)算法基于模整数加,异或加和循环移位三种运算,便于软硬件的快速实现.不可能差分分析和零相关分析是攻击ARX的有效方法,攻击的关键是搜索更长轮数、更多数量的不可能差分和零相关区分器.目前很多的搜索方法都... 详细信息

ARX(Addition,Rotation,Xor)算法基于模整数加,异或加和循环移位三种运算,便于软硬件的快速实现.不可能差分分析和零相关分析是攻击ARX的有效方法,攻击的关键是搜索更长轮数、更多数量的不可能差分和零相关区分器.目前很多的搜索方法都没有充分考虑非线性组件的性质,往往不能搜索得到更好、更准确的区分器.本文提出了基于SAT(Satisfiability)的ARX不可能差分和零相关区分器的自动化搜索算法.通过分析ARX算法组件的性质,特别是常规模加和密钥模加这两种非线性运算差分和线性传播的特性,给出了高效简单的SAT约束式.在此基础上,建立SAT模型进行区分器的搜索.作为应用,本文首次给出了Chaskey算法13条4轮不可能差分和1条4轮零相关区分器;首次给出了SPECK32算法10条6轮零相关区分器和SPECK48算法15条6轮零相关区分器;在较短的时间内,给出了HIGHT算法17轮的不可能差分和零相关区分器.与现有结果相比,无论是区分器的条数,还是搜索区分器的时间均有明显的提升.此外,通过重新封装求解器STP的输出接口,建立了自动化的SAT\\SMT分析模型,能够给出ARX算法在特殊输入输出差分和掩码集合下,不可能差分和零相关区分器轮数的上界.

关键词：不可能差分区分器零相关区分器 ARX Chaskey SPECK HIGHT SAT求解器

5G网络下资源感知的服务功能链协同构建和映射算法

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西安交通大学学报 2020年第8期54卷 140-148页

作者：孙士清彭建华游伟李英乐中国人民解放军战略支援部队信息工程大学信息技术研究所郑州450002

为了充分发挥网络功能虚拟化带来的灵活性优势,实现5G场景下定制化服务的高效部署,提出了一种资源感知的服务功能链协同构建和映射算法。该算法首先根据服务请求构建出服务功能链集合,然后对集合中的服务链进行映射,最终求解出资源优化... 详细信息

为了充分发挥网络功能虚拟化带来的灵活性优势,实现5G场景下定制化服务的高效部署,提出了一种资源感知的服务功能链协同构建和映射算法。该算法首先根据服务请求构建出服务功能链集合,然后对集合中的服务链进行映射,最终求解出资源优化的服务链部署方案。在服务功能链构建阶段,采用基于广度优先搜索的服务功能链构建算法,得到服务功能链所有的构建方案;在服务链映射阶段,采用双层编码方法,将服务功能链构建方案和映射方案进行混合编码,然后利用改进的遗传粒子群算法对问题进行求解,计算出符合当前底层网络状态的服务功能链构建方案和映射方案。仿真结果表明,与TASAR算法相比,所提出的协同构建和映射算法服务请求接受率提高了9%,带宽资源开销降低了13%,节点资源开销提高了9%。

关键词： 5G网络服务功能链网络功能虚拟化虚拟网络功能粒子群算法

高可靠信息系统非相似冗余架构中的执行体同步技术

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电子与信息学报 2024年第5期46卷 2122-2136页

作者：于洪刘勤让魏帅兰巨龙中国人民解放军战略支援部队信息工程大学信息技术研究所郑州450000

非相似冗余架构被广泛使用到信息系统中,提高系统的安全性和可靠性。非相似冗余架构中的执行体之间存在差异,当系统正常工作时,执行体表现一致,但在面对恶意攻击行为时,执行体会表现出不一致。架构通过比较执行体的表现监控系统、感知威... 详细信息

非相似冗余架构被广泛使用到信息系统中,提高系统的安全性和可靠性。非相似冗余架构中的执行体之间存在差异,当系统正常工作时,执行体表现一致,但在面对恶意攻击行为时,执行体会表现出不一致。架构通过比较执行体的表现监控系统、感知威胁,从而提升系统安全可靠性。执行体的同步监控,是所有非相似冗余架构都需要解决的难题。目前没有针对同步技术比较系统性的描述和总结。该文首先对执行体同步问题进行了抽象建模,然后提出基于同步点的同步技术分类方法,并分别对每种技术的基本方式、流行度、优缺点进行了总结。该文还提出了影响同步效果的3个重要指标:同步点、误报率和性能,同时给出了同步技术的数学模型,可用于同步技术的设计评估。最后,结合网络弹性工程领域和软件定义晶上系统领域的发展,指出了同步技术未来的发展潜力和可能的发展方向。

关键词：非相似冗余多变体异构冗余执行体同步

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一种融合局部拓扑影响力的时序链路预测算法

电子与信息学报 2022年第4期44卷 1440-1452页

作者：朱宇航刘树新吉立新何赞园李英乐中国人民解放军战略支援部队信息工程大学信息技术研究所郑州450002

链路预测旨在发现复杂网络中的未知连接和未来可能的连接,在推荐系统等实际应用中具有重要作用。考虑到许多真实网络的时序特性,时序链路预测逐渐成为研究热点。当前,基于时间序列分析的方法往往忽略了网络演化过程对网络本身的影响,而... 详细信息

链路预测旨在发现复杂网络中的未知连接和未来可能的连接,在推荐系统等实际应用中具有重要作用。考虑到许多真实网络的时序特性,时序链路预测逐渐成为研究热点。当前,基于时间序列分析的方法往往忽略了网络演化过程对网络本身的影响,而基于静态网络演化的方法大多仅考虑了局部连边的演化影响,对网络拓扑结构的演化特性挖掘有限。针对上述问题,该文提出一种融合局部拓扑影响力的时序链路预测算法(TLP-FLSI)。首先,基于网络拓扑结构影响力作用,提出时序链路预测的通用模型(CTLPM);其次,研究拓扑实体间相互作用在动态网络上的演化规律,分别定义了节点和连边的演化因子,以及时间序列衰减的演化因子,综合利用多个维度的特征信息,给出了融合局部节点和连边特征影响力的时序链路预测算法;最后,在7个真实数据集上分别进行实验,对比传统基于移动平均方法、误差修正、邻居扩展加权和图注意力网络等时序链路预测方法,实验结果证明该算法具有较好的准确率和排序性能。

关键词：时序动态网络链路预测融合特征相似性指标影响力衰减

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Keccak类S盒的线性性质研究

电子与信息学报 2020年第7期42卷 1790-1795页

作者：关杰黄俊君战略支援部队信息工程大学郑州450001

该文将Keccak的S盒一般化为n元Keccak类S盒,研究了Keccak类S盒的线性性质。证明了这类S盒的相关优势的取值都为0或2-k,其中k∈Z且0≤k≤[2-1n],并且对于此范围内的任意k,都存在输入输出掩码使得相关优势取到2-k;证明了当输出掩码确定时... 详细信息

该文将Keccak的S盒一般化为n元Keccak类S盒,研究了Keccak类S盒的线性性质。证明了这类S盒的相关优势的取值都为0或2-k,其中k∈Z且0≤k≤[2-1n],并且对于此范围内的任意k,都存在输入输出掩码使得相关优势取到2-k;证明了当输出掩码确定时,其非平凡相关优势都相等;给出了非平凡相关优势为最大值2-1时的充要条件与计数,解决了这类S盒的Walsh谱分布规律问题。

关键词：哈希函数 Keccak S盒线性性质