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分布式智能车载网联系统的匿名认证与密钥协商协议

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电子与信息学报 2024年第4期46卷 1333-1342页

作者：张晓均唐浩宇张楠王文琛薛婧婷西南石油大学计算机与软件学院成都610500 西南石油大学网络空间安全研究中心成都610500 中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司涿州072751 中国石油集团油气勘探计算机软件国家工程研究中心涿州072751

智能车载网联系统作为智慧城市建设的重要组成部分,近年来受到学术界与工业界越来越多的关注。智能车载网联系统中提升了智能车辆的行驶安全性与出行效率,但在开放的环境下数据传输容易被截取,造成敏感信息泄漏。因此需要实现匿名认证... 详细信息

智能车载网联系统作为智慧城市建设的重要组成部分,近年来受到学术界与工业界越来越多的关注。智能车载网联系统中提升了智能车辆的行驶安全性与出行效率,但在开放的环境下数据传输容易被截取,造成敏感信息泄漏。因此需要实现匿名认证并且协商正确的会话密钥,来确保智能车载网联系统敏感信息的安全。该文提出面向分布式智能车载网联系统架构的匿名认证与密钥协商协议。该协议基于中国剩余定理秘密分享技术来保护认证标识符,智能车辆能够以线性的计算开销在不同的区域恢复出对应的标识符,该标识符能够长期安全使用且智能车辆能够在不使用防篡改设备的情况下完成安全认证,路侧通信基站能够检测信息的匿名性和完整性,并与智能车辆协商到后续安全通信的会话密钥,同时实现双向认证。此外,协议能够在复杂的分布式智能车载网联系统中拓展批量匿名认证、域密钥更新、车对车的匿名认证、匿名身份可追踪等实用性功能。安全性与性能分析表明该协议能够安全高效地部署在分布式智能车载网联环境。

关键词：智能车载网联系统匿名认证中国剩余定理密钥协商身份追踪

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基于局部存储策略的声波全波形反演方法

地球物理学报 2024年第6期67卷 2388-2401页

作者：杨瀚张明坤孙鹏远李红辉陈汉明周辉油气资源与工程全国重点实验室 CNPC物探重点实验室中国石油大学(北京)北京102249 油气勘探计算机软件国家工程研究中心西城区新康街5号东方地球物理公司北京100088

全波形反演作为一种高精度地下速度模型建模方法,自提出以来就受到了地震勘探领域的广泛关注.然而在时间域全波形反演中梯度计算需要存储或恢复震源波场,这会导致存储大量数据或额外的震源波场重构计算,使得全波形反演的实用化受到波场... 详细信息

全波形反演作为一种高精度地下速度模型建模方法,自提出以来就受到了地震勘探领域的广泛关注.然而在时间域全波形反演中梯度计算需要存储或恢复震源波场,这会导致存储大量数据或额外的震源波场重构计算,使得全波形反演的实用化受到波场重构的制约.为此,本文提出了一种基于局部存储策略的声波全波形反演方法.依据奈奎斯特采样定理设置存储间隔,通过存储每个空间网格点有限时间区间内的有效波场来计算梯度,达到减少存储震源波场数据量、避免波场重构进而提升效率的目的.与其他方法相比,本方法无需波场重构且所需内存大小与正演模拟的差分精度和记录时长均无关.二维和三维推覆体模型合成数据的反演测试均表明:本方法能够在不重构波场的情况下保证反演结果的精度和信噪比,有效提高计算效率并显著降低对计算机内存的需求.

关键词：局部存储策略全波形反演速度模型建模奈奎斯特采样提高计算效率

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基于单程波方程的水层多次波预测方法

地球物理学进展 2024年

作者：井洪亮孙鹏远陈小宏杨昆仑马光凯张茜中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司油气勘探计算机软件国家工程研究中心中国石油大学(北京)地球物理学院

水层多次波压制是海洋地震数据处理的关键环节，由于其强能量和缓慢衰减等特点，严重影响了对浅中层地下地质结构的识别。近年来，基于模型驱动的压制方法备受青睐，通过建立海底模型来预测水层多次波。然而，受崎岖海底及欠压实等因素... 详细信息

水层多次波压制是海洋地震数据处理的关键环节，由于其强能量和缓慢衰减等特点，严重影响了对浅中层地下地质结构的识别。近年来，基于模型驱动的压制方法备受青睐，通过建立海底模型来预测水层多次波。然而，受崎岖海底及欠压实等因素的影响，该方法所模拟出的水层多次波的射线路径易出现偏差，导致压制效果不佳。因此，本文介绍了一种基于单程波方程的水层多次波预测方法，通过单程波的数值模拟可以获得高信噪比的水层多次波波场。为了适应起伏的海底，采用了截断sinc插值求解优化插值系数的方法，校正实际海底曲面与波场延拓网格之间的深度差，从而提高水层多次波的走时预测精度。同时，本文引入了完全匹配层技术，可以有效消除波场延拓过程中的边界反射干扰。通过对理论合成数据和实际资料的试算结果表明，该方法能够准确地预测水层多次波模型，为后续的自适应相减提供高品质的水层多次波模型数据的保障。

关键词：水层多次波单程波方程波场延拓网格离散化完全匹配层

一般各向异性介质中qS1和qS2波波前分离

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地球物理学报 2024年第7期67卷 2773-2784页

作者：李兴旺王迪白超英长安大学地质工程与测绘学院地球物理系西安710054 长安大学计算地球物理研究所西安710054 海洋油气勘探国家工程研究中心北京100028

地震波在各向异性介质中传播时存在横波分裂现象,可用于研究岩石中地震波传播特征和了解地下介质各向异性参数.一般各向异性介质中计算三种地震波(qP,qS1,qS2)相速度和群速度的研究日趋成熟,但分离qS1和qS2波的波前仍然是一项具有挑战... 详细信息

地震波在各向异性介质中传播时存在横波分裂现象,可用于研究岩石中地震波传播特征和了解地下介质各向异性参数.一般各向异性介质中计算三种地震波(qP,qS1,qS2)相速度和群速度的研究日趋成熟,但分离qS1和qS2波的波前仍然是一项具有挑战性的工作.为此,本文基于新近给出的一般各向异性介质中三种波(qP,qS1,qS2)群速度的解析计算公式,依据相速度光滑连续的条件给出相邻方向上qS1和qS2波识别方法;为避免数值计算误差造成识别错误,构建了置信度函数,并借鉴快速行进法的思想逐点进行判别以分离qS1和qS2波的波前,最终得到三种波(qP,qS1,qS2)各自独立且完整的波前面.多个数值模拟试验结果表明,该算法适用于不同类型各向异性介质,且不受波前复杂程度的影响,具有较高的稳定性,可为一般各向异性介质中多次波射线追踪、多震相走时反演以及横波分裂研究等提供算法支持.

关键词：一般各向异性介质群速度横波分裂波前分离

起伏地形下基于非结构网格模型降维的重力三维密度反演

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地球物理学报 2024年第1期67卷 379-393页

作者：高新宇鲁宝亮安国强巨鹏长安大学地质工程与测绘学院西安710054 海洋油气勘探国家工程研究中心北京100028 长安大学西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室西安710054

复杂起伏地形以及剖分方式对重力反演解释具有重要影响.目前重力密度反演研究主要基于直立长方体模型,这显著降低了对起伏地形和复杂地质体的拟合程度,对重力反演解释易产生较大影响.四面体非结构网格能够更加精细地模拟起伏地形及复杂... 详细信息

复杂起伏地形以及剖分方式对重力反演解释具有重要影响.目前重力密度反演研究主要基于直立长方体模型,这显著降低了对起伏地形和复杂地质体的拟合程度,对重力反演解释易产生较大影响.四面体非结构网格能够更加精细地模拟起伏地形及复杂地质体,为此本文研究了起伏地形条件下基于四面体非结构网格剖分的重力三维密度反演.首先基于Delaunay方法将地下区域剖分为四面体非结构网格,引入垂向导数和相关系数两种方法进行模型降维技术从而减小解的空间,通过添加最小长度约束,深度加权约束,物性范围约束构建目标函数,并采用预条件共轭梯度法求解.为了提高反演效率在计算过程引入OpenMP并行算法.并研究了各项约束以及两种模型降维方法在四面体非结构网格正则化反演中的效果.通过不同深度直立长方体模型以及起伏地形下组合模型试验,基于四面体非结构网格的重力密度反演可以清晰地反映异常体位置.将本文提出的方法应用于美国密苏里州东南部的氧化铁矿床,反演结果与已知岩体具有较好的一致性,进一步证明该方法的正确性和有效性.

关键词：非结构网格起伏地形密度反演模型降维正则化

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白云岩储层特征与渗透率评价方法——以伊拉克美索不达米亚盆地古近系为例

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中国海上油气 2024年第3期36卷 81-94页

作者：李雄炎秦瑞宝曹景记汪鹏叶信宇尹中旭中海油研究总院有限责任公司北京100028 海洋油气勘探国家工程研究中心北京100028

伊拉克美索不达米亚盆地古近系白云岩储层储集空间多样,渗透率测井定量评价非常困难。针对这一难题,首先,基于铸体薄片、CT扫描等实验数据,分析白云岩储层的储集空间;其次,结合阵列声波和电成像测井表征微裂缝,划分孔隙型和微裂缝-孔隙... 详细信息

伊拉克美索不达米亚盆地古近系白云岩储层储集空间多样,渗透率测井定量评价非常困难。针对这一难题,首先,基于铸体薄片、CT扫描等实验数据,分析白云岩储层的储集空间;其次,结合阵列声波和电成像测井表征微裂缝,划分孔隙型和微裂缝-孔隙型白云岩储层类型;最后,耦合“数据驱动”和“知识驱动”计算白云岩储层的静态渗透率,并分别建立孔隙型和微裂缝-孔隙型白云岩储层动静态渗透率之间的转换关系。结果表明,研究区白云岩储层所发育裂缝的平均宽度为50μm,属于微裂缝级别,微裂缝孔隙度基本小于1.5%;当白云岩储层各向异性小于3.1%时,为孔隙型储层;当白云岩储层各向异性大于或等于3.1%时,为微裂缝-孔隙型储层;从“数据驱动”角度出发,可以将静态渗透率的计算逐步转化为复杂的、高维的、非线性的分类问题,并引入“知识驱动”,弥补“数据驱动”的盲目性和无效性,最终针对研究区白云岩储层所建立决策树分类模型的深度为16层、准确率为84.06%,从而准确计算白云岩储层的静态渗透率,静态渗透率的评价精度提高约70%;孔隙型和微裂缝-孔隙型白云岩储层动静态渗透率转换的相关系数R2分别为0.86和0.90,动静态渗透率之间准确转换关系的建立将为白云岩储层的产能预测奠定重要基础。

关键词：白云岩储层特征微裂缝储层参数渗透率测井评价美索不达米亚盆地

一种基于角度域傅里叶变换的逆时偏移生成角道集方法

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石油学报 2024年第4期45卷 659-671页

作者：孙文博叶云飞王建花李飞鹏张洪亮魏衍雯中海油研究总院有限责任公司北京100028 海洋油气勘探国家工程研究中心北京100028 西安交通大学信息与通信工程学院陕西西安710018

复杂地质构造条件下,介质横向非均匀强,地震波场存在严重交叠,常规方法难以准确识别不同波场分量的传播方向,影响角道集的提取效果。为了克服该问题,提出一种通过上、下行波场分离,同时利用角度域窗口傅里叶变换进行交叠波场分离获得每... 详细信息

复杂地质构造条件下,介质横向非均匀强,地震波场存在严重交叠,常规方法难以准确识别不同波场分量的传播方向,影响角道集的提取效果。为了克服该问题,提出一种通过上、下行波场分离,同时利用角度域窗口傅里叶变换进行交叠波场分离获得每一个角度的切片,再应用Poynting矢量法计算对应波场分量传播方向的角道集生成方法。该方法无需划分空间窗口,具有较高的计算效率。通过数值模型验证了该方法提取角道集的有效性,相比常规的Poynting矢量法提取结果,地震波的振幅更加保真,信噪比更高。将该方法应用于海上实际资料,获得了理想的角道集数据,为地震属性分析、储层反演提供了高质量的叠前道集。

关键词：逆时偏移角道集波场方向分解角度域窗口傅里叶变换波传播方向

基于正交各向异性介质频变AVAZ反演的裂缝含气性预测

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石油地球物理勘探 2024年第3期59卷 567-580页

作者：陈天杰程冰洁徐天吉钱忠平邹振成都理工大学“地球勘探与信息技术”教育部重点实验室四川成都610059 电子科技大学资源与环境学院四川成都611731 电子科技大学长三角研究院(湖州) 浙江湖州313099 油气勘探计算机软件国家工程研究中心北京100088

依赖频率的AVO反演方法(FDAVO)可以提取与流体有关的异常信息,但由于没有考虑实际储层中各向异性的影响,难以适用于裂缝性油气藏。另外,各向异性通常与频率相关,这一特性有利于利用OVT域叠前地震数据识别有效裂缝。为此,提出基于正交各... 详细信息

依赖频率的AVO反演方法(FDAVO)可以提取与流体有关的异常信息,但由于没有考虑实际储层中各向异性的影响,难以适用于裂缝性油气藏。另外,各向异性通常与频率相关,这一特性有利于利用OVT域叠前地震数据识别有效裂缝。为此,提出基于正交各向异性(OA)介质频率相关的AVAZ(OA-FDAVAZ)反演的裂缝含气性预测方法。首先基于Chapman模型的数值模拟分析弹性参数随频率、入射角等参数的变化特征;然后基于OA介质纵波反射系数近似式推导出OA-FDAVAZ反演的目标方程,构建了新的频散属性Iani;最后利用最小二乘法反演正交各向异性频散属性。模型试算表明:含气裂缝层的正交各向异性频散属性明显强于含水裂缝层,而不含裂缝的各向同性层频散响应微弱,验证了所提频散属性对流体的敏感性。实际OVT域叠前地震数据应用结果表明:正交各向异性频散属性的预测结果与钻探结果吻合较好。与传统方法对比,该方法受背景干扰小,可准确刻画储层中裂缝含气性的空间分布特征。

关键词：正交各向异性 Chapman模型纵波频散 OVT域地震数据含气性预测

工业物联网系统基于混沌映射三因素认证与密钥协商协议

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信息网络安全 2024年第7期 1015-1026页

作者：张晓均张楠郝云溥王周阳薛婧婷西南石油大学计算机与软件学院成都610500 西南石油大学四川省油气勘探开发智能化工程研究中心成都610500

工业物联网系统通过各类终端传感器设备,将采集的关键工业数据实时传输到工业物联网平台,提供数据智能分析与决策。然而,对工业数据的非法访问将导致数据或敏感身份标识泄露、数据篡改等信息安全问题,影响工业物联网系统的正常运行。基... 详细信息

工业物联网系统通过各类终端传感器设备,将采集的关键工业数据实时传输到工业物联网平台,提供数据智能分析与决策。然而,对工业数据的非法访问将导致数据或敏感身份标识泄露、数据篡改等信息安全问题,影响工业物联网系统的正常运行。基于此,文章面向工业物联网系统,搭建多用户、多网关、多工业物联网平台下的分布式数据匿名传输架构,提出基于混沌映射的三因素认证与密钥协商协议。协议实现了用户到移动终端设备的智能卡、口令、生物特征信息的三因素登录认证。在网关协助下,用户利用移动终端设备,基于混沌映射技术与关键凭证,实现了用户到工业物联网平台的双向匿名认证,并协商了用于后续保密通信的会话密钥。文章对协议进行了应用拓展,包括用户口令与生物特征信息的更新、智能卡撤销的功能,基于中国剩余定理实现了对多网关的密钥同步更新。安全性分析与性能评估表明,该设计协议能够安全高效地部署在工业物联网系统。

关键词：工业物联网三因素认证密钥协商混沌映射