摘要：范围查询作为隐私计算中的一个重要问题实际中应用广泛,目前研究成果集中于在数据集中查询是否有满足规定条件的记录,对于在查询范围内数据的统计量分析研究较少且只有区间合并计数查询,无法对多区间数据分区间单独计数.本文基于算术基本定理提出新的编码方法解决区间分别计数的问题,该方案可用于解决单维数据和多维数据多区间范围查询问题.进一步利用加密选择以及ElGamal门限解密系统设计了保护隐私的多区间范围查询协议,并使用模拟范例对协议进行了安全性证明.实验结果表明本文协议简单高效.该方案基于算术基本定理,将各区间的计数结果转化为素数指数形式,从而有效减少了分区间计数所需的通信量,最大限度地保障了计算过程中的数据安全性.实验结果表明,在包含100个参与方的查询中,单维数据范围计数的时间为130 ms,多维数据范围计数的时间为320 ms,证明了本文协议在安全性和效率方面的优越性.

摘要：针对现存的多方隐私集合并集(MPSU)协议存在交互轮数多以及通信开销大等问题,使其无法在低带宽场景中得以有效应用,设计了一种基于不经意键值存储和门限同态加密技术的不经意匹配置换方法,并运用该方法提出了一种半诚实模型下的多方隐私集合并集协议。该协议允许N个参与方共同计算所有集合的并集,且不会泄露任何其他的信息,具有通信轮数少、能抵御N-1个参与方的合谋、通信开销低等优势,比现有最先进的多方隐私集合并集的通信开销降低了65%左右。

摘要：针对通用视频编码(Versatile Video Coding, VVC)标准码率控制(Rate Control, RC)技术导致的时域质量波动(Temporal Quality Fluctuation, TQF)问题，面向广泛应用于无人机等领域的屏幕内容视频(Screen Content Video, SCV),从人类视觉感知角度探究TQF的产生原因、影响因素及感知特性。基于ITU-RBT 500-13标准设计视频编码和主观观测实验，通过3-sigma准则和正态假设检验获得实验结果。结合lambda域RC方法框架及分级预测编码原理，探究并分析VVC标准RC技术产生TQF的根本原因。结合SCV内容特性及人类视觉系统感知特性，将TQF看作时域离散信号，从幅度、频率及相位3个方面分析影响TQF感知的因素及感知特性。研究结果表明：RC技术帧比特分配权重的计算是导致TQF的根本原因；人类视觉系统感知特性、图像组大小、SCV内容特性均为影响TQF感知的因素。

摘要：作为20世纪末诞生的新型学科,生物计算现已成为前沿科学研究的热点。与电子计算机相似,生物计算机的构建需要多种分子逻辑门,而将氧化石墨烯(GO)、重金属离子等具有生化特性的物质引入分子逻辑门的设计中,有望为研究提出新思路。此外,分子逻辑门最终应在生物实验层面上实现,这就需要对生物实验各个条件的可控性及可控范围进行研究。基于这样的想法,该文以氧化石墨烯和金属离子为基础设计了多个逻辑门,通过仿真实验、电泳实验、正交实验、荧光实验等验证可行性的同时,对实验的可控性及可控范围有进一步研究,一方面证明了所设计逻辑门可行性,另一方面也发现其有运用于实际样品检测的能力。

摘要：安全多方计算是目前国际密码学界研究的热点,有理数与有理区间以及两个有理区间位置关系的保密计算问题属于安全多方科学计算中的重要问题,在保密的计算几何以及商品价格商议等方面有重要的应用前景.目前关于这类问题的研究结果还很少,仅有少量关于有理数与有理区间位置关系保密判定问题的研究结果,关于两个有理区间位置关系保密计算问题尚未见到任何研究.本文首先采用以多项式表示区间的技巧,将有理数域内点与区间的保密计算问题转化为整数集上向量内积值的正负判定问题,设计构造了关于有理数域内点与区间位置关系判定问题安全高效的新协议,并以此为基础设计构造了保密判定两区间位置关系的判定协议,首次研究解决了两个有理区间位置关系判定问题.本文还将两个有理数的大小比较问题转化为整数集上向量内积值的正负判定问题,设计了有理数大小比较问题高效的判定协议.严格证明了本文协议在半诚实模型下的安全性,并进一步设计了恶意模型下点与区间位置关系的安全判定协议.文中最后举例说明了有理区间保密判定协议在解决实际问题中的应用,并将本文所设计的协议与已有相关结果进行了分析比较及实例验证,理论分析和实验结果都表明本文协议具有较高的计算效率.

摘要：针对非计算机专业的程序设计教学,分析目前Python程序设计语言教学方法中出现的问题,提出一种基于强化学习的Python程序设计语言教学方法,具体阐述该方法的教学流程,说明其优势,以实际教学案例介绍教学过程,最后说明教学效果。

摘要：本文提出了一种利用DNA纳米金颗粒共聚体的自组装过程解决图论中一个NP完全问题—连通度问题的DNA计算方法,构建了解决图的连通度问题的三维DNA自组装计算模型.根据设计的算法,首先需要根据具体的图的连通度问题设计用于自组装的DNA纳米金颗粒共聚体,然后根据算法经过一系列实验设计来求解连通度问题.本文利用Visual DSD仿真该实验的可行性,为下一步DNA自组装计算模型的应用提供了可行的方案.

摘要：集合的安全多方计算是一个重要的科学问题,在秘密分享、保密投票、保密的数据挖掘等领域有广泛的应用.现有的解决方案基本上是关于两方集合的安全计算,该文主要研究多个参与者集合的安全计算问题.不同于现有的关于集合安全计算的研究方法,该文提出了全新的数学方法框架,通过应用编码方法并结合具有一定同态性的加密算法,将集合安全计算问题转化为数组的安全计算问题.研究构造关于一些集合基本运算的安全计算协议,包括集合的交集/并集及其势的计算,有关阈值并集的计算.该文所设计的集合安全计算协议具有以下特点:(1)与现有方案比较,该文的协议具有计算效率高的优势,并且适合于多个集合的安全计算;(2)能够应用标准的模拟范例方法对协议的安全性进行严格证明,协议能够抵抗任意的合谋攻击;(3)综合应用该文所设计的协议或应用其设计思想,能够解决广泛的实际应用问题.

摘要：安全多方计算是国际密码学界近年来的研究热点.本文主要研究科学计算中最小值问题的安全多方计算,目前尚没有见到关于这个问题的解决方案.本文设计了一种新的编码方法,应用该编码方法和El Gamal乘法同态加密算法,并结合秘密分享以及门限密码体制,在半诚实模型下设计了三个能够抵抗合谋攻击的最小值安全多方计算方案,并应用模拟范例证明了方案的安全性.以最小值解决方案为基础还可以解决最大值安全计算以及并集的安全计算等科学计算问题.效率分析表明所设计的安全计算方案是高效的方案.

摘要：安全多方计算是国际密码学界近年来的研究热点.本文主要研究科学计算中多个数据相等问题的安全多方计算,目前关于这个问题的研究还很少.本文设计了一种新的编码方法,以新的编码方法与El Gamal同态加密算法为基础,分别利用秘密分享技术和门限密码体制构造了两个在半诚实模型下能够抵抗合谋攻击的保密判定协议,应用模拟范例证明了协议的安全性,效率分析表明所设计的保密计算协议是高效的协议.并进一步设计了恶意模型下的安全计算方案.