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一种基于国密算法的保密多方字符串排序协议

电子与信息学报 2024年第09期46卷 3763-3770页

作者：周由胜丁珊左祥建刘媛妮重庆邮电大学网络空间安全与信息法学院重庆邮电大学计算机科学与技术学院

保密排序问题由百万富翁问题衍生而来，是安全多方计算研究的基本问题，多参与方字符串排序对于数据库保密查询及电子投票求和问题的研究具有重要意义。现有保密排序问题的研究多集中在私密数据排序或者两方字符串排序，高效的多参与方... 详细信息

保密排序问题由百万富翁问题衍生而来，是安全多方计算研究的基本问题，多参与方字符串排序对于数据库保密查询及电子投票求和问题的研究具有重要意义。现有保密排序问题的研究多集中在私密数据排序或者两方字符串排序，高效的多参与方字符串排序方案尚处于探索中，该文基于改进的SM2同态加密算法与门限密码算法，提出半诚实模型下的保密多方单字符排序协议，进一步构造基于权重的保密单字符排序协议以及保密多方字符串排序协议。使用模拟范例对3种协议进行安全性证明，并对协议进行性能分析与仿真实验，结果表明该文提出的保密多方单字符排序协议与保密多方字符串排序协议性能相较现有同类方案均有明显提升。

关键词：安全多方计算保密排序同态加密门限密码国密算法

突发公共事件下复杂供应链网络风险传播与干预

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计算机工程与应用 2024年第8期60卷 296-308页

作者：姜林梁竞心重庆邮电大学现代邮政学院重庆400065

突发公共事件给供应链网络的稳定运行带来极大冲击,如何提升供应链网络应对突发公共事件的能力,保持其坚韧性与稳定性,具有重要意义。结合突发公共事件的特性,基于改进的SEIR系统动力学传播模型,构建政府干预下复杂供应链网络的风险传... 详细信息

突发公共事件给供应链网络的稳定运行带来极大冲击,如何提升供应链网络应对突发公共事件的能力,保持其坚韧性与稳定性,具有重要意义。结合突发公共事件的特性,基于改进的SEIR系统动力学传播模型,构建政府干预下复杂供应链网络的风险传播模型,并利用基本再生数的理论方法,分析风险传播的阈值以及平衡点问题,探究政府干预对阻断供应链风险传播的积极作用,从宏观层面分析供应链风险的传播机理以及干预措施,得出政府的风险管控方向。理论研究及仿真实验的结果均表明,政府通过控制基本再生数,能有效遏制风险进一步蔓延与扩散,达到控制风险的目标。

关键词：突发公共事件供应链风险系统动力学传播模型基本再生数

空中智能反射面增强的URLLC多无人机网络

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西南交通大学学报 2024年第4期59卷 907-916页

作者：崔亚平应兆朋何鹏郑玉峰吴大鹏王汝言陈烙重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 重庆邮电大学先进网络与智能互联技术重庆市高校重点实验室重庆400065 重庆邮电大学泛在感知与互联重庆市重点实验室重庆400065

在多无人机超可靠低时延通信(ultra-reliable low-latency communications,URLLC)网络中,为满足超可靠低时延要求,引入空中智能反射面(intelligent reflecting surface,IRS)辅助通信,提出一种多智能体深度确定性策略梯度(multi-agent deep deterministic policy gradient,MADDPG)方法.首先,建立URLLC多无人机系统模型,其中,多架主无人机作为空中基站为多个地面用户提供服务,一架辅无人机携带IRS作为空中无源中继,辅助主无人机与地面用户通信;然后,考虑多种信道条件和能耗,分别建立复合信道模型和总能耗模型;接着,对问题进行分析,在满足有限块长、无人机能量以及IRS相移的约束下,通过联合优化通信调度、IRS相移以及块长,达到总解码错误率最小化的目标;最后,考虑集中式训练在URLLC场景下的时延敏感限制以及分布式训练在无人机资源限制下的能量限制,设计集中式训练、分布式执行的MADDPG框架.研究结果表明:总解码错误率随着IRS反射单元的增加而急剧下降;同时,总解码错误率随着块长和发射功率的增大而减小,具体来说,块长每增加20个符号,总解码错误率减小91.1%.

关键词：多无人机智能反射面可靠性多智能体

基于非局域性正交乘积态的动态量子秘密共享方案

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电子与信息学报 2024年第3期46卷 1109-1118页

作者：宋秀丽李闯重庆邮电大学计算机科学与技术学院重庆400065 重庆邮电大学网络空间安全与信息法学院重庆400065

当前的量子秘密共享(QSS)存在资源制备开销较大、安全性不强的问题,该文提出一种基于正交乘积态的可验证量子秘密共享方案弥补上述不足,且多方成员能动态地加入或退出秘密共享。该方案将正交乘积态的粒子分成两个序列,第1个序列在多个... 详细信息

当前的量子秘密共享(QSS)存在资源制备开销较大、安全性不强的问题,该文提出一种基于正交乘积态的可验证量子秘密共享方案弥补上述不足,且多方成员能动态地加入或退出秘密共享。该方案将正交乘积态的粒子分成两个序列,第1个序列在多个参与者之间传输,前一个参与者对其执行嵌入份额值的酉算子后传输给下一个参与者,直到全部份额聚合完成;对于另一个序列,只有最后一个参与者(验证者)对接收到的粒子执行Oracle算子。然后,验证者对两个序列中的粒子对执行全局测量,得到秘密值的平方剩余。最后,借鉴Rabin密码中密文与明文之间非单一映射的思想,验证者联合Alice验证测量结果的正确性,并从测量结果确定出秘密值。安全性分析表明,该方案能抵抗常见的外部攻击和内部攻击,且验证过程具有强安全性;由于非局域性正交乘积态以两个序列分开传输,因此增强了秘密重构过程的安全性。性能分析表明,该方案使用正交乘积态作为信息载体,量子资源开销较小,且将正交乘积基的维度从低维拓展到d维,参与者人数能动态地增加和减少,使得方案具有更好的灵活性和通用性。

关键词：量子秘密共享正交乘积态动态加入或退出 Rabin密码

智能反射表面辅助的非正交多址接入系统用户分组、波束赋形与相移的优化

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电子与信息学报 2024年第3期46卷 858-866页

作者：雷维嘉于顺洪雷宏江唐宏重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 重庆邮电大学移动通信技术重庆市重点实验室重庆400065

该文研究智能反射表面(IRS)辅助的多天线非正交多址接入(NOMA)网络中用户分组、发送波束赋形、相移等的联合优化问题。系统中1个分组分配1个波束并在组内进行连续干扰消除检测。该文提出一种不依赖于发送波束赋形和IRS相移的用户分组配... 详细信息

该文研究智能反射表面(IRS)辅助的多天线非正交多址接入(NOMA)网络中用户分组、发送波束赋形、相移等的联合优化问题。系统中1个分组分配1个波束并在组内进行连续干扰消除检测。该文提出一种不依赖于发送波束赋形和IRS相移的用户分组配对策略,将用户分组与其他优化分离,显著降低了优化问题求解的难度和计算复杂度。进一步,联合优化基站发送波束赋形、功率分配和IRS相移矩阵,最小化基站的总发送功率。原始优化问题是一个多变量相互耦合的非凸优化问题,利用松弛变量、连续凸逼近、半定松弛、交替迭代优化等方法将原问题转化为凸问题并求解。仿真结果显示,相较于1个用户1个波束的方案,所提方案在基站天线数较少时性能更优,而在天线数较多时也与该对比方案非常接近,但所提方案的优化计算复杂度更低。而对比采用不同分组算法、随机IRS相移方案、最大比发射方案,以及无IRS的方案,所提方案的性能始终更优。

关键词：智能反射表面非正交多址接入用户分组波束赋形

时间反转OFDM系统中增强安全性能的功率分配与人工噪声设计

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电子学报 2024年第5期52卷 1570-1581页

作者：雷维嘉毕文佳雷宏江唐宏重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 重庆邮电大学移动通信技术重庆市重点实验室重庆400065

时间反转技术特有的时空聚焦特性使其具有抗窃听能力.本文对提高时间反转正交频分复用系统安全性能的优化方案进行研究.首先,通过应用时间反转预滤波的时空聚焦特性来提高合法接收端相对于窃听端的信号强度;然后,以最大化保密速率为目... 详细信息

时间反转技术特有的时空聚焦特性使其具有抗窃听能力.本文对提高时间反转正交频分复用系统安全性能的优化方案进行研究.首先,通过应用时间反转预滤波的时空聚焦特性来提高合法接收端相对于窃听端的信号强度;然后,以最大化保密速率为目标对子载波的功率分配进行优化.为进一步提升系统保密传输能力,利用循环前缀提供的自由度实现零空间人工噪声,在对窃听端形成有效干扰的同时,不对合法接收端造成影响.通过对子载波功率分配和人工噪声协方差阵进行联合优化,最大化系统的保密传输速率.仿真结果表明,所提优化方案能显著提高系统的保密速率.

关键词：物理层安全正交频分复用时间反转功率分配人工噪声

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改进蚁群算法的送餐机器人路径规划

智能系统学报 2024年第2期19卷 370-380页

作者：蔡军钟志远重庆邮电大学自动化学院重庆400065

蚁群算法拥有良好的全局性、自组织性、鲁棒性,但传统蚁群算法存在许多不足之处。为此,针对算法在路径规划问题中的缺陷,在传统蚁群算法的状态转移公式中,引入目标点距离因素和引导素,加快算法收敛性和改善局部最优缺陷。在带时间窗的... 详细信息

蚁群算法拥有良好的全局性、自组织性、鲁棒性,但传统蚁群算法存在许多不足之处。为此,针对算法在路径规划问题中的缺陷,在传统蚁群算法的状态转移公式中,引入目标点距离因素和引导素,加快算法收敛性和改善局部最优缺陷。在带时间窗的车辆路径问题(vehicle routing problem with time windows,VRPTW)上,融合蚁群算法和遗传算法,并将顾客时间窗宽度以及机器人等待时间加入蚁群算法状态转移公式中,以及将蚁群算法的解作为遗传算法的初始种群,提高遗传算法的初始解质量,然后进行编码,设置违反时间窗约束和载重量的惩罚函数和适应度函数,在传统遗传算法的交叉、变异操作后加入了破坏-修复基因的操作来优化每一代新解的质量,在Solomon Benchmark算例上进行仿真,对比算法改进前后的最优解,验证算法可行性。最后在餐厅送餐问题中把带有障碍物的仿真环境路径规划问题和VRPTW问题结合,使用改进后的算法解决餐厅环境下送餐机器人对顾客服务配送问题。

关键词：蚁群算法遗传算法状态转移公式适应度函数引导素局部最优初始种群时间窗约束路径规划

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信息年龄和能耗联合优化的无线体域网卸载和调度策略

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通信学报 2024年

作者：张政谢鑫柏桐林金朝李章勇重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆邮电大学光电信息感测与微系统重庆市重点实验室重庆邮电大学自动化学院重庆邮电大学光电工程学院

在无线体域网（WBAN）中，保障生理数据的实时传输和降低传感节点的能耗是系统正常运行的关键。为此，探讨了一种卸载和调度联合优化策略，通过选择在传感节点或Sink处理生理数据的状态更新，最小化信息年龄（AoI）和能耗的平均加权和... 详细信息

在无线体域网（WBAN）中，保障生理数据的实时传输和降低传感节点的能耗是系统正常运行的关键。为此，探讨了一种卸载和调度联合优化策略，通过选择在传感节点或Sink处理生理数据的状态更新，最小化信息年龄（AoI）和能耗的平均加权和。同时，为了解决卸载选择和调度决策的强耦合问题，采用双层离散时间马尔可夫决策过程（MDP）来近似最优解。此外，为了克服MDP带来的维数灾难，采用基于深度强化学习（DRL）的策略，以降低状态空间的维数。仿真结果表明，DRL策略在权重因子和帧长变化下的性能接近MDP策略，在传感节点数量变化下，DRL策略的平均加权和相较于RRG策略和EG策略分别降低约3.58%和24.9%。此外，采用DRL策略的收敛速度约为MDP策略的2倍。

关键词：无线体域网卸载调度信息年龄能耗

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数据分析与知识发现 2024年第7期8卷 128-136页

作者：邓江洲伍奇王河洺杜茂康重庆邮电大学经济管理学院重庆400065 重庆邮电大学数智技术创新与产业发展研究中心重庆400065

【目的】考虑原始评分信息的准确性及其预测结果的可靠性,以提升推荐系统的准确性。【方法】从信息输入和输出两方面,设计三种方案为已有推荐算法的预测结果提供可靠性概率。在信息输入方面,借助直觉模糊集理论,提出模糊自然噪声检测机... 详细信息

【目的】考虑原始评分信息的准确性及其预测结果的可靠性,以提升推荐系统的准确性。【方法】从信息输入和输出两方面,设计三种方案为已有推荐算法的预测结果提供可靠性概率。在信息输入方面,借助直觉模糊集理论,提出模糊自然噪声检测机制识别和修正有误评分;在信息输出方面,分别采用二次模糊噪声检测、矩阵分解和深度神经网络获得待预测位置的可靠性概率,并根据设定的可靠性判别条件,识别出不可信的预测评分并对其修正。【结果】在两个公开数据集上的实验结果显示,与原始推荐算法相比,引入所提模糊自然噪声检测方法和三种可靠性方案后的相应方法在F1值和NDCG评估指标上分别最高提升了6.4%和7.2%。【局限】所设计的可信推荐策略不适用于只包含隐式反馈的数据集。【结论】从评估信息可靠性的视角,为提升推荐算法的性能提供了新的解决方案。

关键词：直觉模糊集自然噪声可靠性机器学习推荐系统