摘要:用户数据安全与隐私保护是云计算环境中最重要的问题之一，通常采用密码学技术保护数据安全与隐私. 目前，基于密码学技术的数据安全查询、分享以及差分隐私保护是国内外的研究热点. 本文主要针对密文查询、密文分享和差分隐私等当前国内外研究的现状进行综述，指出存在的问题与不足. 在此基础上，重点介绍了文章作者团队在云计算环境下数据安全与隐私保护的最新研究成果. 在密文查询方面，提出了空间关键字密文检索技术，实现了轻量级的访问控制和多关键字搜索；在密文分享方面，提出了跨密码系统的细粒度密文分享方法，使用户可以指定访问控制策略将加密数据分享给不同加密系统中的用户. 最后，指出了当前研究中尚待解决的问题以及未来研究方向.

摘要:压缩感知是研究数据采样压缩与重构的信号处理新理论，近年来研究人员将深度学习运用到图像压缩感知算法中，显著提高了图像重构质量.然而，图像信息常与隐私关联，高质量的重构图像在方便人们观赏的同时，带来了隐私保护的问题.本文基于深度学习理论，提出一种对抗的图像压缩感知方法.该方法将压缩理论和对抗样本技术统一于同一个压缩感知算法，通过设计损失函数，联合重构误差和分类误差来训练压缩感知深度神经网络，使得压缩感知重构样本同时也是一个对抗样本.因此，重构图像在保证重构质量的同时，也能对抗图像分类算法，降低其识别率，达到保护图像隐私的效果.在Cifar-10和MNIST图像集上进行的实验结果表明，和已有的压缩感知方法相比，我们提出的对抗压缩感知方法以损失仅10%的图像重构质量为代价，使得图像分类精度下降了74%，获得了很好的对抗性能.

摘要:隐写是隐蔽通信的主流方法之一，而移动端则是当下最常用的通信设备，二者的结合研究具有较高的实际意义.近年来，基于深度学习的隐写方法得到快速发展，然而在性能提升的同时，各类网络结构向着更复杂、庞大的方向演变，逐渐脱离以隐蔽通信为核心的实际应用场景，实用性较低.针对这一现象，本文提出一种适用于移动端的轻量级图像隐写方法.对网络整体进行轻量化设计，结合深度可分离卷积降低模型计算量，在精度和速度之间取得较好的折中平衡.以生成对抗网络的思想，将编码器、解码器和判别器构成的整体模型纳入对抗训练中，使子网络在迭代对弈中实现螺旋式上升发展.为应对真实环境下的各类挑战，模型被落地部署于移动设备上进行真机实验.在移动端，精简后的模型性能会出现小幅下降.对此，在方法中引入BCH纠错码以确保正确提取信息.实验结果表明，该移动端隐写方法生成图像质量好，且具有较高的响应速度，能满足现代社会中人们对便捷性的高要求.值得注意的是，该方法的所有计算工作均可在移动端独立完成，不需要通过网络请求服务器，能避免网络窃听攻击.

摘要:用于医学图像对比度增强的可逆数据隐藏不仅能够利用可逆嵌入完成患者信息的存储，还可以实现对比度增强改善图像质量，在一定程度上帮助医生对患者疾病进行正确诊断.提出了一种新的用于医学图像对比度增强的可逆信息隐藏算法.该方法采用超像素分割医学图像，着重强调医学诊断的感兴趣区域的可逆嵌入与对比度增强.同时，将嵌入区域分为多个像素块，根据其统计特性有选择性地逐块修改.每个像素块采用经典的直方图修改方式，以直方图均衡化为优化目标，一次完成多个嵌入点的修改，从而减少在对比度增强过程中的嵌入失真.实验结果表明，与主流方法相比，该方法在兼顾可逆性能的同时，能进一步增强医学图像感兴趣区域的对比度，提高图像的视觉质量.

摘要:针对现有信息隐藏算法存在隐写容量低、信息提取困难以及安全性差等问题，本文提出了一种基于生成对抗网络的高容量信息隐藏算法（High Capacity Information Hiding Algorithm Based on GAN，HCGAN）.在秘密信息嵌入方面，使用基于Im-Residual结构的编码器将秘密信息嵌入载体图像中，避免了秘密信息嵌入时由卷积层提取特征导致的信息损失.在秘密信息提取方面，使用基于稠密结构的解码器从含秘图像中提取出秘密信息，利用特征复用来增加秘密信息的提取率.在抗隐写分析方面，利用基于隐写分析的鉴别器与基于Im-Residual结构的编码器进行对抗训练，以提高含秘图像的抗隐写分析能力.实验表明，经过对抗训练后，HCGAN在2 bpp嵌入率下比WOW和S-UNIWARD在0.4 bpp嵌入率下具有更低的隐写分析检测率.

摘要:研究表明很多密码系统虽然通过了常规安全性能测试，但是被证明可通过侧信道攻击破解，从而破获密码系统的敏感信息.为了抵抗侧信道攻击，设计了一种基于混沌的密码系统.该密码算法用两个混沌映射分别生成轮密钥和随机序列数，中间数据由明文、轮密钥和随机序列数三者通过异或操作生成，从而达到扩大密钥空间的目的.此外，随机序列数还控制随机化操作，通过随机化操作，将中间数据与能量消耗的关系进行隐藏，减少侧信道信息的泄露，以此达到抵抗能量分析攻击的目的.为了评估设计的密码系统的安全性，首先对其进行了常规测试，例如字符频率测试、信息熵测试和依赖性测试等，实验结果表明该系统具有良好的安全性能.其次，将该加密算法在Atmel XMEGA128芯片上实现，并对其进行了相关能量分析，结果表明所提出的密码系统可以防御相关能量分析攻击.

摘要:目前的源代码漏洞检测方法大多仅依靠单一特征进行检测，表征的维度单一导致方法效率低.针对上述问题提出一种基于结构化文本及代码度量的漏洞检测方法，在函数级粒度进行漏洞检测.利用源代码结构化文本信息及代码度量结果作为特征，通过构造基于自注意力机制的神经网络捕获结构化文本信息中的长期依赖关系，以拟合结构化文本和漏洞存在之间的联系并转化为漏洞存在的概率.采用深度神经网络对代码度量的结果进行特征学习以拟合代码度量值与漏洞存在的关系，并将其拟合的结果转化为漏洞存在的概率.采用支持向量机对由上述两种表征方式获得的漏洞存在概率做进一步的决策分类并获得漏洞检测的最终结果.为验证该方法的漏洞检测性能，针对存在不同类型漏洞的11种源代码样本进行漏洞检测实验，该方法对每种漏洞的平均检测准确率为97.96%，与现有基于单一表征的漏洞检测方法相比，该方法的检测准确率提高了4.89%~12.21%，同时，该方法的漏报率和误报率均保持在10%以内.

摘要:随着信息化与工业化的高度融合，变电站二次系统智能化、自动化程度不断增强.人们在享受便利性的同时，也需直面网络带来的挑战与威胁.针对二次系统应用程序或工具在计算、传输过程中可能面临的机密性、完整性等安全威胁，基于USB接口的安全加固终端保护技术成为研究热点.传统的安全加固终端设备虽然生产方便，但其中的算法已经由厂商指定并下载到了相应的设备中. 考虑到不同场景安全需求的差异较大，并且不同的用户存在多级的安全需求. 通过Arduino IDE平台对AVR单片机进行编程，设计实现了一个通用算法的安全加固终端设备，不仅实现了身份认证、内容加密等功能，同时满足了用户自主选择的个性化需求，提升了整个二次系统的安全性和可控性. 经测试，初步证明了该终端的可用性和健壮性.

摘要:针对现有软件系统异常状态评估方法过度依赖数据标注、对时序数据的时间依赖性关注较低和系统异常状态难以量化等问题，提出一种基于混合生成网络的软件系统异常状态评估方法.首先，通过对长短期记忆网络（long short-term memory network， LSTM）与变分自动编码器（variational auto-encoder， VAE）的融合，设计一种LSTM-VAE混合生成网络，并以该网络为基础构建基于LSTM-VAE混合生成网络的系统异常状态检测模型，由LSTM对系统数据的时序特征进行提取并由VAE对系统数据的分布进行建模.然后，由LSTM-VAE异常状态检测模型处理系统关键特征参数，获取系统关键特征参数的异常度量值.最后，利用耦合度方法对传统的线性加权和方法进行优化，通过加权耦合度优化方法计算得到软件系统异常状态的量化值，从而实现对软件系统的异常状态评估.实验结果表明，本文模型对软件系统的异常时序数据具有较好的检测能力，其对系统异常状态的评估结果更为合理、有效.

摘要:系统日志被用作系统异常检测的主要数据源.现有的日志异常检测方法主要利用从历史日志中提取的日志事件数据构建检测模型，即假设日志数据随时间的推移其分布规律具有稳定性.然而，在实践中，日志数据往往包含以前未出现过的事件或序列.这种不稳定性有两种来源：1）日志发生了概念漂移；2）日志处理过程中引入了噪声.为缓解日志中出现的不稳定问题，设计了基于置信度协同多种算法的异常检测模型EBCAD（Ensemble-Based Conformal Anomaly Detection）.首先，用统计量p值度量日志之间的不一致性，选择多个合适的集成算法作为不一致性度量函数计算不一致性得分进行协同检测；然后，设计了基于置信度的更新机制来缓解日志不稳定问题，将新日志的不一致性得分添加到已有得分集，更新日志异常检测的经验；最后，根据协同检测得到的置信度与预设置信水平大小来判断不稳定日志是否异常.实验结果表明，在HDFS日志数据集中，当不稳定数据注入率从5%增加到20%时，EBCAD模型的F1值仅从0.996降低到0.985；在BGL_100K日志数据集中，当不稳定数据注入率从5%增加到20%时，EBCAD的F1值仅从0.71降低到0.613.证明EBCAD在不稳定日志中可以有效检测到异常.

摘要:针对交通安全中疲劳驾驶状态识别问题，使用单一的疲劳驾驶特征的方法识别率较低，本文提出一种基于面部多特征加权和的疲劳识别方法.通过人眼状态检测算法提取眼部疲劳参数，即持续闭眼时间、闭眼帧数比、眨眼频率，通过打哈欠状态检测得到打哈欠次数和打哈欠持续时间，通过头部运动状态分析得到点头频率，建立融合以上六个特征的驾驶疲劳状态检测模型来评估驾驶员的疲劳等级并进行相应的预警.实验测试数据选自NTHU驾驶员疲劳检测视频数据集的部分数据.经实验调整后，发现该方法的识别准确率较高，识别效果好.

摘要:针对多天线中继系统中继节点面临的可用能量受限问题和存在的严重信息泄露隐患，提出了一种基于能量采集技术的联合中继波束成形和多天线友好干扰机协作干扰的物理层安全传输方案.首先，构建基于放大转发（Amplify-and-Forward， AF）模式的多天线协作中继网络，其次，中继节点和友好干扰机在时隙切换（Time Switch， TS）策略下进行能量采集和保密信号传输.接着，以系统保密速率最大化（Secrecy Rate Maximization， SRM）为目标，在满足中继节点和友好干扰机采集能量约束条件下，联合设计出最优中继信号传输波束成形矩阵、人工噪声（Artificial Noise， AN）协方差矩阵和时隙切换系数.然而，由于条件约束，导致该SRM问题为非凸问题，故通过结合半定松弛（Semi-Definite Relaxation， SDR）技术以及拉格朗日对偶理论，设计出一种双层优化算法求得最优解，并且，为了降低复杂度和对比方案性能，给出了一种基于迫零预编码的次优传输方案.最后，仿真结果表明，所提方案能够显著提高系统保密性能，具备一定抗窃听攻击能力.

摘要:针对网络安全态势感知技术中态势要素提取的质量与效率较低的问题，提出了融合粒子群（Particle Swarm Optimization，PSO）和模拟退火（Simulated Annealing，SA）的态势要素识别模型PSO-TSA.在位置更新模块，利用Metropolis准则对PSO算法中的个体极值和全局极值进行退火优化，增加粒子的选择性，提高态势要素提取质量.在参数优化模块，利用Metropolis准则优化PSO算法中的参数，并对参数优化过程和粒子适应度同时进行评价，避免算法陷入局部最优，提高态势要素识别效率.按照目前网络状态的实际需求，选择了37个网络安全数据字段，搭建了小型网络环境，以获取更加真实的网络安全数据集SDS-W.在开放网络安全数据集和获取的SDS-W数据集上分别进行态势要素识别实验，实验证明，PSO-TSA在时间成本保持不变甚至更少的基础上，态势要素识别的精确度平均提升了5%~7%.

摘要:为增强系统惯量和阻尼，虚拟同步控制被广泛应用于港口岸电电源中，但虚拟同步控制的港口岸电电源与船舶PWM整流器负荷之间可能存在交互失稳问题.因此，本文首先根据其多时间尺度控制特性，提出了虚拟同步控制的港口岸电电源的分频段dq阻抗模型.其次，基于所建dq阻抗和广义奈奎斯特稳定判据的稳定性分析表明，港口岸电电源的交流电压环与船舶PWM整流器负荷的直流电压环之间存在控制交互作用，进而会诱发系统振荡.增加港口岸电电源的交流电压比例和谐振系数，或减小船舶PWM整流器负荷的直流侧电压比例系数可增强港口岸电供电系统的稳定性.最后基于硬件在环实验平台，验证了阻抗模型和稳定性分析结果的有效性.

摘要:输电线路覆冰积雪严重影响电网的安全稳定运行.目前的研究重点关注绝缘子覆雪放电发展过程及闪络特性.由于绝缘子结构复杂，对覆雪的增长过程缺乏系统的分析.本文基于计算流体力学原理，在不同的环境参数条件下，对XP-70绝缘子表面不同位置的雪晶颗粒碰撞特性进行了理论分析和仿真计算，在此基础上建立了绝缘子三维覆雪数值计算模型.研究表明，在气流绕流绝缘子过程中，存在降压增速和增压减速两个相反的过程；绝缘子迎风侧局部碰撞系数从前驻点处沿钢帽或伞裙向两侧逐渐减小，迎风侧伞裙边缘和钢帽处的局部碰撞系数远远大于其他位置，最大可达0.74.绝缘子表面的覆雪量随风速（v）、液态水含量（LWC）以及颗粒直径（MVD）等环境参数的增大而增大，覆雪量最大可达2.19 kg.经仿真和试验验证，局部碰撞系数最大的位置，覆雪最严重，而且试验和模型仿真结果的误差小于17%.

摘要:高功率微波可通过雷达、电子战装备的天线进入装备内部，这种方式耦合能力强、峰值幅度大，容易造成装备电磁干扰或损伤.因此，有必要开展高功率微波对电子设备的作用效应和防护研究.针对设备级高功率微波效应研究较少的现状，以某X波段微波接收前端为对象，采用注入法开展高功率微波损伤效应实验，获取了效应现象和数据.结果显示，无限幅器保护时，注入微波的峰值功率达到48.8 dBm，单个脉冲就能损伤微波接收前端的低噪声放大器；采用限幅器防护后，注入微波的峰值功率需增加到60.7 dBm，脉冲数增加到100个才能实现微波接收前端的损伤.实验表明，能量沉积是进行损伤的必要条件，通过高峰值功率短脉冲或长脉宽脉冲串，高功率微波都可以对电子设备中的敏感器件造成损伤，综合运用峰值功率、脉宽和脉冲数等参数可增强高功率微波作用效应.在此基础上，还分析了典型参数高功率微波武器对电子设备的作用距离、作用规律，可为武器装备高功率微波效应评估和防护设计提供参考.

摘要:可视化滩涂资源遥感监测系统有利于科学监测和保护滩涂资源.针对目前的滩涂资源遥感监测系统存在空间和属性信息关联不足、系统复用性和可扩展性不高等问题，本文结合滩涂资源的可视化展示需求，对系统进行优化：在GIS实体管理方面，提出了基于GML的映射设计思想和面向对象的设计原则，实现了GIS对象及属性的动态管理；在图层管理方面，提出了基于MapObject组件的GIS实体展现，实现了多种矢量数据和栅格数据的转换；在系统设计方面，采用插件技术，实现了系统功能的封装和复用.系统较好地实现了对江苏沿海滩涂资源的动态监测和可视化展示，对于海洋滩涂资源的保护和服务海洋高质量发展都具有重要的意义.

摘要:为了控制硬质合金刀片圆弧刃处的表面质量，通过分析单颗磨粒与工件的接触长度和最大未变形切屑厚度的关系，建立了其磨削力学模型.基于正交试验的方法，对该硬质合金刀具进行不同磨削参数的加工实验，并采用VHX-600超景深光学显微镜等观测仪器对刀具圆弧面的锯齿深度和表面粗糙度进行观测.结合圆弧刀刃的磨削力学模型和实验加工结果，并基于锯齿成型机理分析了不同磨削参数、刀片材料以及结构等对刀片圆弧的锯齿及粗糙度的影响规律.结果表明，提高砂轮转速、降低圆弧转动速度、减小磨削深度、控制刀片材料的质量、合理设计刀片结构可以提高刀片圆弧处的表面质量，提高刀具的耐用度.砂轮磨削圆弧转动速度为24 m/s、圆弧转动速度为8 °/s、磨削深度为0.05 mm时磨削效果较佳，可以获得较小的磨削力、锯齿深度及表面粗糙度.

摘要:为了实现隔振器低动态刚度和高阻尼的设计目标，利用两层变杆长X型机构，提出一种新型隔振器.首先，采用谐波平衡法获得所建隔振系统动力学模型的稳态解析解，并分别给出隔振系统的幅频响应、相频响应、等效刚度、等效阻尼和力传递率.然后，根据力传递率，将新型隔振器与常规线性隔振器和准零刚度隔振器进行对比分析.同时，采用有限元方法对获得的解析解进行了有效性验证.最后，分析并给出系统参数对新型隔振器隔振性能的影响规律.结果表明：与常规线性隔振器相比，新型隔振器具备更小的动态刚度和更高的阻尼输出；与准零刚度隔振器相比，本新型隔振器除了能保证低刚度和高阻尼输出之外，还具有较好的稳定性与静承载能力；隔振系统设计参数对隔振性能均有较大影响，可通过灵活调整隔振系统各设计参数满足不同的隔振需求.

摘要:为解决某型号汽车起重机散热效果差的问题，研究其液压系统原理，根据主要元件的产热与散热特性，建立了液压系统的热平衡数学模型；基于AMESim软件建立了汽车起重机在发动机高速空载状态下的热液压系统仿真模型，并通过实验对比散热器进出口的温度验证了仿真模型的准确性；分析了发动机高速空载工况下4个泵的压力损失特性.结果表明：2号泵能量损失最大，约38%，由多路阀和中心回转体的能量损失而产生的热量是液压系统的主要产热源；3号泵和4号泵的回油产热也较大，且由于原始设计中回油没有经过冷却处理，导致汽车起重机液压系统整体的散热效果较差.通过将回转系统和控制系统的回油引入散热器，改进后的多路阀各口出口温度降低，油箱的出口温度也明显降低，提高了液压系统的散热效果，改进合理有效，为今后改进汽车起重机液压系统的热管理控制策略提供了指导.

摘要:针对质子交换膜燃料电池在机械应力下的气-液两相流进行数学模拟研究，建立了一个二维质子交换膜燃料电池非等温两相流多物理场稳态模型. 该模型综合考虑了固体力学、电化学、传热传质以及气液两相流的物理因素，研究了质子交换膜燃料电池在机械应力作用下的两相流分布.计算结果显示：在机械应力作用下，燃料电池肋板下方的多孔介质应力明显大于流道下方的应力，且在肋板和流道交界处下方的气体扩散层会产生明显的应力集中现象；随着电流密度的增加，阴极相对湿度逐渐增加，但阳极相对湿度会减小；液态水仅在阴极产生且主要在肋板下方的多孔介质内形成，其在阴极的饱和度随电流密度的增加而不断增加.

摘要:为了加速自主代客泊车系统落地，基于改进快速行进树算法提出了一种自主代客泊车路径规划方法.首先，采用类广度优先搜索策略建立环境地图的“路径场”，并提出一种高计算效率的避障检测策略，基于环境地图“路径场”提出一种符合汽车非完整约束的远端参考点和近端参考点选取原则与路径节点更新原则，通过使路径节点逐渐靠近目标节点来完成自主代客泊车引导路径规划任务. 其次，基于Dubins曲线规划满足初始泊车方位角任意性要求和泊车位方位角的非唯一性要求的泊车路径，引导汽车安全驶入泊车位.最后，仿真验证所提方法的可行性.结果表明：相对于传统的快速行进算法，所提方法规划的自主代客泊车路径满足汽车非完整约束要求，可以安全引导汽车完成自主代客泊车任务.

摘要:在城市建筑群能耗模拟中，建筑类型和建筑年代是典型建筑参考的主要依据，目 前较难直接获取相关数据. 为识别建筑类型，以长沙市区21 538个建筑轮廓（不含城市地图信 息点和区域边界轮廓信息）为例，基于建筑轮廓的轮廓面积、近似矩形短边宽度、近似矩形系 数等几何特征，运用随机森林方法成功识别出低层住宅、公寓式住宅和其他类型，整体准确率 为 81.7%. 为识别建筑年代，以长沙市中心区域 7 900 个建筑轮廓为例，基于历史卫星影像数 据，运用卷积神经网络方法自动提取不同年代的建筑轮廓，平均精确度为80%. 然后分别相交 分析推断出5 077栋建筑建造于2005年之前，1 606栋建筑建造于2005—2014年，1 217栋建筑 建造于 2015—2017 年 . 该方法同样适用于其他城市，为后续的建筑群能耗模拟提供了数据 支持.

摘要:夏热冬冷地区住宅冬季普遍使用红外线加热器、暖脚器、局部暖风机等个人舒适 系统来供暖. 为了探究个人舒适系统作用下的热舒适特征，选取杭州市为研究对象，采用问卷 调研、现场测试与实验室测试方法对个人舒适系统作用下的居民冬季热舒适特征进行了研 究. 结果表明，从12月下旬到次年2月上旬，个人舒适系统使用率超过50%，典型日内18：00到 20：00为使用高峰 . 个人舒适系统可使人体附近局部操作温度平均升高 2.7 ℃. 在个人舒适系 统作用下中性操作温度为 15.8 ℃，从舒适和节能的角度考虑，应尽量控制人体附近操作温度 在 13.9~20 ℃. 个人舒适系统作用下对热感觉有显著影响的人体部位是头部、手部和脚部；各 部位的最适皮肤温度分别为头部 33 ℃，前胸 37 ℃，上臂 35 ℃，后背 36 ℃，腹部 37 ℃，下臂 36 ℃，手部31 ℃，大腿36 ℃，小腿38 ℃，脚部35 ℃. 研究结果为该地区冬季住宅居民采取个人供 暖设备以提升热舒适度的定量需求研究提供了依据.