摘要：经典区块链中拜占庭容错共识机制使用的公钥数字签名在量子计算机的指数级加速下暴露出脆弱性,存在一定的安全风险。针对拜占庭容错共识机制不具有量子安全性的问题,提出了基于HotStuff的高效量子安全拜占庭容错共识机制EQSH(Efficient Quantum-Secured HotStuff)。首先,为解决现有无条件安全签名(Unconditionally Secure Signatures,USS)通信复杂度高的问题,提出了一种高效的多方环形量子数字签名(Efficient Multi-party Ring Quantum Digital Signatures,EMRQDSs)方案,该方案基于一种环形量子网络,在保证量子安全性、不可伪造性、不可抵赖性以及可转移性的同时,通信复杂度为O(n)。其次,为了消除量子敌手对门限签名的安全威胁,对HotStuff中使用的门限签名进行替换,提出了一种基于密钥分发中心的签名收集方案,该方案可以实现与门限签名同样的效果,通信复杂度为O(n),同时保证了量子安全性。最后,将上述两个方案相结合,应用于HotStuff中,提供了量子安全性;设计了一个起搏器保证了活性;简化了共识信息格式,使用流水线共识流程提高了共识效率。EQSH中没有使用量子纠缠等成本较高的技术,可在现有技术条件下实现,实用价值较高。相较于HotStuff,EQSH具有量子安全性。相较于其他非纠缠型量子安全拜占庭容错共识机制,EQSH首次将通信复杂度降为O(n),具有更佳的性能表现,且对于客户端量子线路数量的需求更低,有利于降低量子网络的架设成本。

摘要：缆上控制与保护装置(IC-CPD)是新能源汽车家用充电安全的重要保护设备,该文设计了一种用于IC-CPD测试的剩余电流模拟系统。系统采用直接数字频率合成技术模拟剩余电流,在硬件设计上设置了信号隔离、提高了波形输出灵活性、提升了电流驱动能力,在软件设计上使用线性插值函数提升输出平滑性,并用上位机对输出信号精度进行校正。波形测试及实际应用结果表明,系统能够产生最大值75 mA的斜坡直流剩余电流和最大峰值±75 mA幅度渐变的交流剩余电流,电流在40 mA以下时输出精度高达99.3%,满足IC-CPD测试需求并可推广应用到其他测控设备中。

摘要：国际电联3区和我国无线电频率划分规定中,可用于工业、科学和医疗应用的频率已提升至毫米波频段。为了推动我国微波能应用向更高频率的毫米波频域发展,报道了一支为微波能应用研究开发的30 GHz连续波回旋管。通过理论设计和实验验证了该回旋管可在4.2 kV、300 mA工作电压、电流下实现100 W以上连续波功率输出,输出频率30.14 GHz,器件工作模式TE 01模式,实验结果与理论设计基本吻合。

摘要：安全多方计算允许具有私密输入的多个参与方联合计算一个多输入函数而不泄露各参与方私有输入的任何信息,因此近年来受到广泛关注.作为安全多方计算中的一个基础问题,隐私保护排序允许多个参与方在不泄露数据集隐私的前提下计算多个数据集的排序结果,广泛应用于产品定价、拍卖等场景.现有的隐私保护排序协议大多只支持两个参与方.而已有的多方多数据排序协议通信开销大、计算复杂度高,整体效率较低.现有隐私保护排序协议均未考虑恶意参与者的穷举攻击,因此安全保护不足.对此,本文提出一个高效的隐私保护多方多数据排序协议.多个参与方仅需O(1)轮交互即可以隐私保护的方式获得其持有的多个数据的排序结果.具体来讲,本文设计一种基于多项式的编码方法,将参与方的数据集编码为一个多项式,其每项的指数和系数分别代表数据和该数据的个数.通过多项式加法可实现多个参与方数据集的排序.同时,本文设计了多项式加密、聚合多项式生成和解密多项式生成算法,在保证计算正确性的同时实现多项式的隐私保护.最后,各参与方通过不经意传输技术获得排序结果.本文定义了不合谋参与方穷举攻击下的恶意安全.安全性分析表明本文协议不仅实现了半诚实安全性,而且达到了不合谋恶意用户穷举攻击的恶意安全性.此外,大量实验表明本文提出的协议在通信和计算方面都十分高效.如当参与方数量为15、每个参与方持有20000个数据、数据上界为500000时,本文协议的通信和计算开销分别为898.44 MB和69.76 s,仅为LDYW协议的12.08%和76.85%;而相对于AHM+方案,本文协议在通信开销仅增加约4倍的情况下使计算效率提升了约20倍.

摘要：针对一对多模型下共享数据细粒度访问控制、密文密钥的安全共享和更新等问题,提出了一种面向云存储且支持代理重加密的多关键词属性基可搜索加密方案。增加节点信息改进访问树结构,实现对密文数据读写权限的细粒度访问控制;对查询关键词进行属性基加密优化处理,实现陷门信息不可区分性和限制不同用户的检索能力;利用重加密方法更新密文及密钥,解决已撤销用户恶意访问隐私数据带来的系统安全问题;设计了一种基于区块链的安全性验证算法来识别第三方托管隐私数据被攻击篡改的问题。基于DBDH困难问题和DDH困难问题,推理证明了所提方案能够满足自适应关键词密文安全和陷门安全。实验结果表明,该方案在密钥生成、陷门生成、关键词索引生成和正确性验证阶段能够保证隐私数据及密钥安全,同时相比于同类方案,在时间开销方面具有更高效率。

摘要：螺栓相对刚度决定了工作中螺栓拉力大小。为探究风力机法兰盘螺栓拉力与外载荷关系,基于法兰单元等效圆柱模型与等效压缩变形体模型,结合有限元仿真,研究了不同工况下螺栓相对刚度的变化情况。研究结果表明,螺栓相对刚度与外载荷的性质和施加位置有关;与上下法兰单元间接触面积和螺栓初始预紧力呈负相关;动态外载荷工况下表现出明显的非线性特性。研究结论可为风力机法兰盘螺栓组设计与装配以及螺栓组松动故障预警诊断提供参考。

摘要：为开展适用于太赫兹频段的大功率回旋放大器研究。对基于准光共焦波导的二次谐波准光回旋行波管进行了研究,理论与仿真结果表明,准光波导具有良好的模型选择性,利用器件的二次谐波工作,其基波与二次谐波的返波振荡可以得到很好的抑制。在理论与仿真研究基础上,设计了一只G波段的二次谐波准光回旋行波管,理论计算结果表明:在65 kV电子束电压、10 A电流、速度横纵比为1、磁场强度为4.19 T时,最大输出功率为90 kW,效率为13.8%,增益为34.8 dB。当输入功率10 W时,-3 dB带宽为2 GHz。

摘要：随着集成电路技术的发展至3 nm节点,摩尔定律接近其物理极限,传统芯片制程面临材料到器件的理论和技术瓶颈。二维信息材料凭借原子层厚度、低功耗等特性被产业界认为是1 nm及以下节点的核心材料,将助力芯片制程延续摩尔定律以及平面到三维的发展,与我国集成电路先进制程长期规划紧密相关。基于国家自然科学基金委员会第343期双清论坛,本文从材料—器件—异质集成多层次回顾了二维信息材料与器件的发展历史,总结了领域内所面临挑战,凝炼了未来5~10年的重大关键科学以及亟需布局的研究方向,进一步提出顶层设计的前沿研究方向和科学基金资助战略。

摘要：波束扫描是一种广泛应用于无线通信、雷达、卫星通信和其他相关领域的技术,它允许无线信号或射线束在空间中定向、聚焦。近年提出的智能超表面时空编码方式拓展了超表面在物理维度上的自由度,使得其可以在单音波激励下完成多个频点的波束扫描,但仍然面临着增益低、波束副瓣大等一系列问题。针对这些问题,提出了一种基于超表面的谐波波束扫描方法。设计并加工了一种在E面可以达到斜入射60°的角度不敏感2 bit超表面单元并组建32×32阵列。针对单元谐波状态做出精确的3 bit相位量化。通过针对不同的初始参考相位,使用多目标遗传算法进行优化,将正一阶谐波的波束副瓣压低在了-15 dB水平,完成了时空编码超表面在E面60°波束扫描,为未来在超表面时空编码谐波波束赋形提供了充分有力的方案。

摘要：为了适应日渐复杂的电磁对抗环境,有别于传统的处理器采用串行架构使用IQ数据进行测向算法运算,为了能更快速、更稳定的计算出相位差,提出一种优化后的相关干涉仪测向算法架构并在FPGA上实现设计。详细给出FPGA测向系统架构和运算流程,并结合实际采取一个稳定的、经济实惠的系统架构;为了满足后续实际应用需求,在Xilinx的xc7vx690tffg1927-2为逻辑控制单元的载板进行板级测试中,验证了FPGA进行相关干涉仪测向识别结果的稳定性和高效性,经过验证发现,相较于传统的FPGA相关干涉仪测向架构,经实验测试后实现了所提出的架构在LUT资源占用率上降低了39.5%,测向速度提高17%,可处理信号带宽80 MHz,跳速高达1200跳/s。