摘要：近年来,面向动态场景的多曝光图像融合技术取得重大进展.其中,基于深度学习的方法在视觉效果和运算效率上都远超传统算法,成为高动态范围成像技术的主流.然而,现有基于深度学习的融合方法都以有监督学习的方式实现,过度依赖真值图像,难以被广泛应用于实际场景中.本文提出了一个基于深度自监督学习的动态多曝光图像融合网络,主要贡献包括:设计自监督的动态多曝光融合网络框架,探索高动态范围图像与低动态范围图像序列的内在关联;提出基于注意力机制的全局去伪影模块,使用全局文本模块减少动态融合产生的运动伪影,增强图像细节;提出融合重建模块,通过残差和稠密连接实现多层次特征之间的信息流动;设计运动掩膜引导的自监督损失函数,用于网络的高效训练.实验表明,与现有方法相比,本文提出的方法在高动态范围图像重建的主观和客观质量上均表现较好,运算效率显著提升.

摘要：FBC算法是由冯秀涛等人于2018年在中国密码学会举办的全国密码算法设计竞赛中提出的轻量级分组密码算法,包含FBC128-128、FBC128-256和FBC256-256三个版本,具有轻量化、安全性高和软硬件实现灵活等特点.本文基于比特可分性和MILP方法搜索FBC算法的积分区分器.首先,将FBC算法的轮函数拆分为S盒、复制和异或等基本运算,根据比特可分性在基本运算中的传播规律,构建线性不等式刻画比特可分性的传播;其次,通过将所得线性不等式组作为约束条件,构建MILP模型寻找积分区分器最高轮数的下界,并提出判断r轮积分区分器是否存在的算法;最终,结果表明FBC128-128/256和FBC256-256的积分区分器轮数可分别达到11轮和14轮,均优于现有积分分析结果.

摘要：SM4算法的实现效率是密码算法国产化进程中亟需解决的关键问题,许多学者致力于研究如何提升SM4算法的实现速度.比特切片是目前SM4算法软件实现方法中公认速度较高的一种实现方法,它通过在一次加密运算中并行加密多组明文数据的方式,在处理大批量数据时显著提高了SM4算法的实现速度.使用该方法时,每次加密运算前需一次性将多组数据的相同位加载到CPU的寄存器中,由此会带来CPU寄存器与内存之间数据传输的时间开销.为了减小寄存器一次性加载数据的规模,本文对于比特切片方法中的数据编排方式进行了改进,使得每次CPU执行运算时只加载必要的运算数据,从而减少了内存与寄存器之间的交互操作,进一步提高了用比特切片方法实现SM4时的整体加密效率.采用改进后的比特切片方法实现了SM4算法的64组数据并行加解密,该方法的理论加解密速度可达4.1 cycles/byte,经测试在AMD Ryzen75800H平台上加密速率达到了11162Mb/s.该方法对基于比特切片方法设计的对称加密算法软件优化实现方法具有重要参考价值.

摘要：针对有限时间控制中各状态分量收敛时间不同问题,提出一种无人艇编队有限时间同步控制框架,在此框架下设计的有限时间同步编队控制方法可巧妙地达到无人艇所有自由度编队误差在同一时刻收敛到平衡点.首先,针对现有干扰观测器与时间同步稳定框架不兼容问题,设计有限时间同步干扰观测器;然后,利用比例保持特性设计有限时间同步编队控制器,并验证了所提控制方法的稳定性;最后,通过3艘无人艇编队进行仿真实验,实验结果验证了所提控制方法的有效性和优越性.所提控制方法对有限时间同步控制需求的航海、航空航天和工业领域具有现实意义.

摘要：安全高效的异步分布式随机信标是异步共识协议能够快速终止的必要保障.2008年以来,比特币中区块链技术的成功促进了分布式应用的蓬勃发展,为分布式应用提供随机性来源的分布式随机信标也受到了学者的广泛研究.现有的分布式随机信标一般选取公开可验证秘密共享、可验证随机函数、可验证延迟函数之一作为基础结构进行设计,其中公开可验证秘密共享结构简单、模块清晰、实用性较强,是现有分布式随机信标协议中数量最多、分析最为透彻的类别,其它结构的协议研究开始时间较晚,设计方法并未固定,在形式化安全定义和安全分析中尚有较大空白等待填补.目前,只有少数基于公开可验证秘密共享的方案支持异步网络模型,并且这些方案都是利用不抗量子的离散对数问题构建的.因此,在后量子安全的异步网络模型下,现有异步共识成果不得不采用期望运行轮数为指数的本地抛币协议来保障全栈量子安全.本文主要研究抗量子安全假设下基于公开可验证秘密共享的方案,具体贡献如下:(1)本文首先基于抗量子困难假设环上容错学习和公开可验证秘密共享的结构范式,设计了具备O(N log N)证明及验证复杂度的公钥更新协议,其中N为多项式次数,该协议保证了节点在每一轮产生随机数份额的过程中采用了一致且正确的新公钥.(2)在此基础上,本文设计了计算复杂度为O(n),通信复杂度为O(n2)的异步分布式随机信标协议,其中n为节点规模.在相同的安全参数下,本文提出的随机信标协议相较于基于离散对数的协议运行时延减小约34%.(3)最后,本文给出了一种基于异步分布式随机信标的异步共识协议,并证明其满足标准的安全需求.

摘要：高校邮件系统平均每月面临数万次的暴力破解认证攻击,攻击者会使用简单邮件传输协议(Simple Mail Transfer Protocal,SMTP)认证的方式对高校师生邮件账号进行暴力破解认证,尤其是分布式暴力破解和低频慢速暴力破解难以识别检测,是导致邮件服务器面临资源消耗及账户安全问题的巨大威胁。因此,有必要设计一种面向异常行为的邮件访问控制网关,通过分析邮件日志捕获异常攻击行为,动态阻断恶意互联网协议(Internet Protocal,IP)攻击。测试结果表明,该网关通过分析邮件日志、抽取安全事件、捕获异常行为特征,构建了特征规则;基于漏桶算法捕获低频、分布式暴力破解的恶意IP,联动防火墙实现了对恶意IP的动态封禁及解除;设计、实现访问控制网关并应用于校园网,成功阻断了62%的攻击流量。

摘要：针对高校在网络空间安全学科课程教学中存在的网络数据相关知识点交叉和概念模糊、学生学习目标泛化和动力不足、教学效果不佳等问题,根据信息学科的教学和教育目标,结合网络空间安全知识点的特色和数据科学技术的特点,提出以网络空间安全关键数据科学技术知识点为牵引的项目任务驱动式课堂实践教学模式。从课程教学目标、教学内容、实验平台、实验资源和考核方式等方面进行教学方法的构建。

摘要：面临大模型带来的冲击和挑战,传统教学活动中的技能和经验训练模式已经难以满足新时代计算机系统能力人才培养的诉求,结合布鲁姆的能力认知模型对大模型时代系统能力人才的专业能力重新进行了界定和细化,并探讨了一种通过智能协同的方式,以大模型作为辅助工具进行相应能力训练的教学实验设计方法与思路。

摘要：本文针对基于混淆电路的安全两方计算协议通信复杂度过高的问题,研究如何进一步优化协议的性能.本文基于可验证混淆电路分享方案,在恶意敌手模型下实现了一种更高效的安全两方计算协议.主要创新性工作包括两个方面:(1)实现了一种新的可验证混淆电路分享方案.该方案延续了将混淆电路与秘密分享结合的思路,在Three-Halves混淆电路中结合可验证随机比特技术来生成混淆电路分享份额,保证了在恶意敌手模型下的安全性,与门运算的通信复杂度降低了约25%,而或门运算仍是零通信开销的;(2)提出了一个安全两方计算协议.设计了一种合作式协议流程设计方案,通过划分布尔电路的方式,由两个参与方各承担一半电路的混淆或分析工作,合作完成计算任务,分摊了安全两方计算协议中的计算压力.利用提出的可验证混淆电路分享方案,基于哈希函数等密码学工具,本协议保证了电路计算的正确性以及在恶意敌手模型下的安全性.与Emp-toolkit两方协议相比,本协议通信时延优化了1%~9%,计算时延优化了5%~22%,通信量优化了40%~60%.

摘要：含噪声中规模量子硬件的耦合约束使得大多数量子算法通过插入附加量子门改变量子位映射,令量子算法直接运行在硬件上。为了降低量子线路的运行时间及提高量子线路的保真度,设计了一种基于交换门的前瞻双向启发式映射算法。首先,利用前瞻机制考虑前端层信息,提高了附加门数结果的稳定性。其次,设计搜索策略评估物理上近邻的候选交换门,降低交换门搜索空间的复杂度。最后,采用双向遍历全局考虑量子线路的门信息,得到更高质量的初始映射。此外,该算法适用于任意耦合量子硬件架构,同时具有线路深度和附加门数的选择能力。实验结果表明,相较于主流算法A*-based算法和SABRE算法,该文提出的SPBHA算法可减少约68%与34%的附加门数,线路执行时间缩短,保证了量子程序结果的可靠性。