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TextLeak:基于决策的单词级黑盒文本对抗攻击方法

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武汉大学学报（理学版） 2024年第4期70卷 431-440页

作者：胡晓雪占一可空天信息安全与可信计算教育部重点实验室武汉大学国家网络安全学院湖北武汉430072

现有的基于决策的黑盒文本对抗攻击方案无法兼顾攻击效果和攻击效率,因此,提出了一种简单而高效的基于决策的单词级黑盒文本对抗攻击方法TextLeak。该方法的核心思想是通过多级搜索的方式寻找最小扰动以生成对抗样本,即先通过粗粒度搜... 详细信息

现有的基于决策的黑盒文本对抗攻击方案无法兼顾攻击效果和攻击效率,因此,提出了一种简单而高效的基于决策的单词级黑盒文本对抗攻击方法TextLeak。该方法的核心思想是通过多级搜索的方式寻找最小扰动以生成对抗样本,即先通过粗粒度搜索确定目标区域,然后基于该目标区域通过细粒度搜索找到最优解作为对抗样本。以攻击成功率、扰动率以及查询次数为主要评估指标,在相同的数据集和模型下,选取了三个目前效果最好的基于决策的黑盒文本对抗攻击作为基线方法进行实验对比。实验结果表明,TextLeak在文本分类任务上平均查询次数约为368次,平均攻击成功率约为96.0%,与基于种群的方法(Population-Based Optimization Algorithm,POA)相比,在攻击成功率相当的情况下,TextLeak的平均查询次数约为POA的5.25%。这表明TextLeak具有高攻击成功率和高查询效率,是一种简单、高效且实用的文本对抗攻击方法,具有广泛的应用前景。

关键词：自然语言处理对抗攻击黑盒攻击

基于Fortran语言的地球外辐射带电子三维数据同化建模

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地球物理学报 2024年第4期67卷 1285-1298页

作者：罗陶荣曹兴马新付松倪彬彬王晓宇雷源武汉大学电子信息学院空间物理系武汉430072

开发地球电子辐射带的数据同化模型,对于理解辐射带电子的动态演化过程和辐射带空间天气预报具有重要意义.结合范阿伦卫星的辐射带电子观测数据和外辐射带三维扩散模型,采用卡尔曼滤波算法,本文开发了基于Fortran语言的外辐射带电子三... 详细信息

开发地球电子辐射带的数据同化模型,对于理解辐射带电子的动态演化过程和辐射带空间天气预报具有重要意义.结合范阿伦卫星的辐射带电子观测数据和外辐射带三维扩散模型,采用卡尔曼滤波算法,本文开发了基于Fortran语言的外辐射带电子三维数据同化模型(Three-dimensional Data Assimilative Model of Outer Radiation belt Electrons,简称TDAMORE),实现对L^(*)=3~7、能量范围为0.1~5 MeV、投掷角范围为5°~90°的外辐射带电子时空变化过程的三维重构.通过对2018年8月期间外辐射带电子通量演化过程的重构,证实TDAMORE模型可以较好地重现不同能量和不同投掷角电子通量在磁暴前后的演化特征.通过分析电子通量的观测和同化结果之间的相关系数、平均误差、平均绝对误差和均方误差,发现对于能量低于4 MeV的电子,观测与同化结果之间的相关系数基本大于0.8且误差相对较低.而对于更高能量的电子,观测与同化结果之间的误差相对较高,这可能是同化模型忽略了电磁离子回旋波对电子的散射损失导致的.

关键词：地球外辐射带电子通量三维数据同化范阿伦卫星 Fortran语言

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面向滑动窗口的电液伺服阀实时异常监控

武汉大学学报（工学版） 2024年第9期57卷 1303-1309页

作者：刘金硕唐浩洲武汉大学国家网络安全学院空天信息安全与可信计算教育部重点实验室湖北武汉430072

针对电液伺服阀实时异常监控中特征参数自动标注困难、计算成本高、识别精度低等问题,提出一种面向滑动窗口的阀门实时异常监控方法。首先利用脉冲宽度调制信号实现阀门的数字化驱动,降低模拟量的传输噪声干扰;根据传感器反馈数据绘制... 详细信息

针对电液伺服阀实时异常监控中特征参数自动标注困难、计算成本高、识别精度低等问题,提出一种面向滑动窗口的阀门实时异常监控方法。首先利用脉冲宽度调制信号实现阀门的数字化驱动,降低模拟量的传输噪声干扰;根据传感器反馈数据绘制阀门特性曲线,分析拐点的识别特征,基于其特征构建线性分段回归模型下的代价函数;选取滑动窗口作为离散化优化算法,对特征曲线上固定数量的4个拐点进行快速查找,根据其数值计算阀门行程回差、死区等阀门数据,并与标准值对比以评估阀门工作是否异常,将窗口宽度设定为2500,兼顾异常检测的速度与精度;最后,在真实电厂环境下对所提方法进行了验证。测试结果表明,所提方法可以在高噪声环境下快速、准确地对阀门特性曲线拐点进行自动化提取,并在此基础上对阀门的工作性能进行异常识别;与传统曲线平滑方式相比,所提方法可以保留曲线局部波动特征,同时降低拐点误判率。

关键词：电液伺服阀特征曲线拐点提取回差异常识别

哨声模合声波对辐射带电子扩散系数的多维建模及损失时间尺度建模研究

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地球物理学报 2024年第5期67卷 1679-1698页

作者：张琼月马新郭德宇付松倪彬彬武汉大学电子信息学院空间物理系武汉430072

哨声模合声波是地球内磁层中一种典型的等离子体电磁波动,对辐射带电子动态演化起着至关重要的作用.合声波可以与外辐射带电子发生相互作用,将电子散射至损失锥进而沉降至大气;此外合声波也能将几十keV的电子加速到几MeV,是辐射带相对... 详细信息

哨声模合声波是地球内磁层中一种典型的等离子体电磁波动,对辐射带电子动态演化起着至关重要的作用.合声波可以与外辐射带电子发生相互作用,将电子散射至损失锥进而沉降至大气;此外合声波也能将几十keV的电子加速到几MeV,是辐射带相对论电子的重要来源.因此,快速准确地计算合声波对辐射带电子的扩散系数,对于优化地球辐射带动理学建模并深入理解电子通量的演化机制具有重要作用.本研究利用Full Diffusion Code(FDC)定量计算了典型合声波波模对辐射带电子的弹跳平均投掷角、能量和交叉扩散系数,并建立了地球内磁层空间中L为2~7、背景环境参数α^(*)为1~13,投掷角α_(eq)为0°~90°、能量Ek为10 eV~10 MeV的电子散射系数矩阵数据库.在此基础上通过线性插值方法可以快速得到不同L和α^(*)参数条件下的合声波对辐射带电子的扩散系数,并计算相对误差验证应用线性插值方法的合理性和准确性.基于扩散系数矩阵数据库,本研究还计算了合声波散射辐射带电子的损失时间尺度,建立了以L、α^(*)和Ek为输入参数的电子损失时间尺度经验模型,从而可以快速获取合声波散射电子的损失时间尺度.结果表明,扩散系数矩阵数据库构建和线性插值方法的使用大幅度减少了获取不同L和α^(*)对应的扩散系数所需时间,同时建立的三维损失时间尺度经验模型可快速得到不同L、α^(*)和Ek所对应合声波散射辐射带电子的损失时间尺度,这些结果提高了地球辐射带动理学建模效率,对于空间天气预报具有重要意义.

关键词：波粒相互作用合声波辐射带电子扩散系数损失时间尺度

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初始大扰动条件下双流系统的粒子相空间振荡

地球物理学报 2024年第1期67卷 1-11页

作者：焦鹿怀付松倪彬彬张援农武汉大学电子信息学院空间物理系武汉430072

双流系统产生的不稳定性过程是近地空间中常见的等离子体不稳定性现象.地球磁尾、等离子体片边界层、地球弓激波、太阳风、极隙区和极光加速区观测到的静电孤立波被认为是由双流不稳定性产生.地球空间环境并非均匀稳态,因此对双流系统... 详细信息

双流系统产生的不稳定性过程是近地空间中常见的等离子体不稳定性现象.地球磁尾、等离子体片边界层、地球弓激波、太阳风、极隙区和极光加速区观测到的静电孤立波被认为是由双流不稳定性产生.地球空间环境并非均匀稳态,因此对双流系统演化过程的研究往往需要考虑初始的扰动.利用所建立的动理论粒子云模型方法,我们研究了初始大扰动下双流系统的不稳定性现象,发现初始大扰动条件下粒子相空间产生振荡现象,且振荡频率与初始扰动的空间波数有关,电场与电场能量也存在该频率成分.通过线性理论,求解出了粒子相空间振荡频率.它与粒子云模拟得到的频率一致.该频率为朗缪尔振荡频率的基础之上叠加一个与初始扰动的空间波数有关的频率偏移量.我们改变等离子体频率,进一步验证了上述结论.该研究结果表明初始扰动能够对双流系统的不稳定性现象产生重要影响,对于加深理解地球磁层中双流系统的演化过程有重要参考意义.

关键词：双流不稳定性粒子云模拟初始扰动线性理论

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基于二进制重构的恶意函数异常检测方法

武汉大学学报（理学版） 2024年第4期70卷 463-472页

作者：田杨彭国军杨秀璋刘思德空天信息安全与可信计算教育部重点实验室武汉大学国家网络安全学院湖北武汉430072

近年来,恶意软件检测方面的工作不断取得进展,但缺乏深入检测恶意软件内部恶意组件的方法。传统的基于人工签名与基于机器学习的检测方法难以生效,分析人员需对恶意样本进行漫长的人工逆向分析,再定位恶意组件。为提高逆向分析人员的工... 详细信息

近年来,恶意软件检测方面的工作不断取得进展,但缺乏深入检测恶意软件内部恶意组件的方法。传统的基于人工签名与基于机器学习的检测方法难以生效,分析人员需对恶意样本进行漫长的人工逆向分析,再定位恶意组件。为提高逆向分析人员的工作效率,以恶意软件内部具有潜在恶意行为的函数为检测目标,提出一种基于二进制重构的恶意函数异常检测方法:MalMiner。对样本生成过程间控制流程图,根据图中函数具备的统计特点、结构特点和恶意特点提取能够表征该函数的特征。利用无监督的自编码器模型压缩重构的特点,学习正常软件函数的数据特征,并以重构误差为异常分数检测恶意函数。实验结果表明,MalMiner在真实数据集上召回率为0.8010时准确率达到了0.8484;与DeepReflect相比,召回率相同而误报率降低了0.1578,准确率提升了0.1457;与CAPA相比召回率提高了0.1071,准确率提升了0.0942,验证了MalMiner方法的有效性。

关键词：恶意软件检测恶意代码逆向分析深度学习二进制重构

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面向连接关键词可搜索加密的查询恢复攻击

通信学报 2024年第8期45卷 125-135页

作者：杜瑞颖沈蓓何琨赵陈斌王贝宁陈晶武汉大学国家网络安全学院湖北武汉430040

为了恢复连接关键词可搜索加密方案中的用户查询,提出了2种针对连接查询可搜索加密方案的攻击方法,分别是交叉泄露攻击和频率匹配攻击。首先,从泄露中提取候选关键词集合;然后,分别利用关键词对结果模式泄露和查询频率信息进行过滤。结... 详细信息

为了恢复连接关键词可搜索加密方案中的用户查询,提出了2种针对连接查询可搜索加密方案的攻击方法,分别是交叉泄露攻击和频率匹配攻击。首先,从泄露中提取候选关键词集合;然后,分别利用关键词对结果模式泄露和查询频率信息进行过滤。结果表明,在交叉泄露攻击中,当攻击者仅掌握10%的数据集时,若关键词在空间为100,查询恢复的准确率可高达90%,将关键词空间扩大至1000,攻击者依然能够恢复50%以上的查询;在频率匹配攻击中,即使攻击者仅已知不准确的频率分布信息,也至少可以准确恢复70%的查询。

关键词：云存储可搜索加密连接关键词查询查询恢复攻击

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探寻式搜索中用户满意度状态识别与演化规律研究

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数据分析与知识发现 2024年第1期8卷 90-103页

作者：赵一鸣陈湛张帆武汉大学信息资源研究中心武汉430072 武汉大学信息管理学院武汉430072 武汉大学大数据研究院武汉430072 武汉大学图书情报国家级实验教学示范中心武汉430072 武汉大学科教管理与评价中心武汉430072

【目的】识别探寻式搜索中的用户满意度状态,揭示用户满意度与用户查询式重构模式之间的相互作用关系和动态演化规律。【方法】利用用户查询、时序等特征,基于4种有监督学习算法进行用户满意度预测;通过挖掘用户满意度与查询式重构模式... 详细信息

【目的】识别探寻式搜索中的用户满意度状态,揭示用户满意度与用户查询式重构模式之间的相互作用关系和动态演化规律。【方法】利用用户查询、时序等特征,基于4种有监督学习算法进行用户满意度预测;通过挖掘用户满意度与查询式重构模式之间的相互影响规律,指导探寻式搜索智能辅助中的查询式重构推荐策略。【结果】在开放基准数据集上,所构建的满意度预测模型的预测准确率最高达到74%,优于已有基线模型;同时,相关性分析的结果表明用户满意度与查询式重构模式之间的关联关系显著。【局限】用户满意度仅代表搜索状态的一种视角,未来需要针对探寻式搜索中的用户状态构建完善统一的描述和分类体系。【结论】利用探寻式搜索中的用户搜索行为,优化了模型特征,进一步提升用户满意度预测模型的性能,并结合用户满意度演化规律,为探寻式搜索中的智能搜索辅助策略提供了有效的理论支撑。

关键词：探寻式搜索用户满意度用户满意度预测查询式重构

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人机协同巡检下绝缘子分类及故障检测方法

华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第1期52卷 91-98,111页

作者：王少飞吴琼水田猛王先培武汉大学电子信息学院湖北武汉430072

针对目前电网人机协同巡检过程中数据收集量、来源面和复杂度增加,导致绝缘子目标小、遮挡严重、背景复杂、故障难以识别等问题,提出一种基于Yolov5-TBT模型的绝缘子分类及故障检测算法.首先构建了多目标(3种类别+2种故障)的人机协同巡... 详细信息

针对目前电网人机协同巡检过程中数据收集量、来源面和复杂度增加,导致绝缘子目标小、遮挡严重、背景复杂、故障难以识别等问题,提出一种基于Yolov5-TBT模型的绝缘子分类及故障检测算法.首先构建了多目标(3种类别+2种故障)的人机协同巡检数据集,为模型训练提供充足的绝缘子图像,提高模型的鲁棒性和泛化能力.然后,以Yolov5模型为基础,增加Transformer编码器,减少复杂背景的干扰;使用加权双向特征金字塔网络(BiFPN)学习不同层级输入特征的重要性,进行更有效的特征聚合;增加小目标预测分支,提高对小目标的检测效果.实验结果表明:改进模型效果优于Yolov5模型,对伞裙破损故障的检测精度提高了19.4%,整体性能提高3.6%.

关键词：电网巡检绝缘子分类故障检测 Yolov5模型 Transformer编码器