完备的IBE密码学逆向防火墙构造方法

斯诺登事件后,以算法替换攻击为代表的后门攻击带来的威胁受到广泛关注.该类攻击通过不可检测的篡改密码协议参与方的算法流程,在算法中嵌入后门来获得秘密信息.为协议参与方配置密码学逆向防火墙(cryptographic reverse firewall,CRF)是抵抗算法替换攻击的主要手段.基于身份加密(identity-based encryption,IBE)作为一种广泛应用的公钥加密体制,亟需构建合适的CRF方案.然而,已有工作仅实现了CRF再随机化的功能,忽视了将用户私钥直接发送给作为第三方的CRF的安全风险.针对上述问题,首先给出适用于IBE的CRF安全性质的形式化定义和安全模型.其次提出可再随机化且密钥可延展的无安全信道IBE(rerandomizable and keymalleable secure channel free IBE,RKM-SFC-IBE)的形式化定义并给出传统IBE转化为RKM-SFC-IBE以及增加匿名性的方法.最后基于RKM-SFC-IBE给出对应CRF的一般性构造方法,并给出标准模型下IBE方案的CRF构造实例与性能优化方法.与已有工作相比,提出完备的适用于IBE的CRF安全模型,给出一般构造方法,明确为表达力更强的加密方案构造CRF时的基本原则.

多接收者证书基可搜索加密方案

可搜索加密作为一种加密原语,允许用户在云存储服务器中搜索文件的同时确保原始文件的机密性.证书基可搜索加密在实现密文检索的基础上,解决了证书管理、密钥托管、安全信道等问题.然而,已有的证书基可搜索加密要么使用耗时的双线性映射操作,要么无法满足发送者匿名特性.同时其仅考虑单个接收者,致使多个接收者场景下效率低,不能满足现实需求.为解决上述不足,基于椭圆曲线密码学,利用密钥交换思想和数字签名技术,本文提出多接收者证书基可搜索加密方案.对于相同数据,方案中发送者仅仅执行一次加密,即可使得多个接收者能够同时进行搜索.同时,发送者使用自己的私钥和证书生成密文,导致敌手无法生成有效密文发动关键词猜测攻击,确保了搜索陷门的安全性.本文所提方案中搜索陷门仅由一个群元素组成,同时没有泄露发送者的身份信息实现了匿名性.安全性分析表明,在随机预言机模型中,基于计算性Diffie-Hellman假设,本文所提方案能够满足适应性选择关键词攻击的不可区分性和适应性关键词猜测攻击的不可区分性.性能分析表明,与相关方案相比,本文所提方案实现了低的计算代价和通信代价,更加适用于云存储环境下的多用户服务场景.

新工科背景下信息论与编码技术课程教学改革探索

面向新工科背景下电子信息类专业人才的要求,需要对传统的信息论与编码技术课程教学进行升级改造,从而实现具有创新能力的应用型人才培养目标。该文分析信息论与编码技术教学改革的背景,根据新工科建设需求和工科学生的知识结构及认知特点,从多手段、多角度对课程进行改革尝试,力争培养出具有系统认知贯通、实践创新能力强,具备国际视野的高素质复合型新工科人才,也为本科院校电子信息类专业课程的教学改革和新工科人才培养提供新思路。

小叶黄杨叶中化学成分对非小细胞肺癌A549增殖抑制作用的研究

目的:研究小叶黄杨叶中的化学成分抑制非小细胞肺癌A549增殖作用。方法:通过回流提取、萃取、硅胶色谱柱与质谱、核磁等方法进行分离纯化及结构确证。采用CCK8法,对分离得到化合物进行非小细胞肺癌A549体外活性评价。结果:从小叶黄杨叶中分离得到8个化合物,鉴定为白桦脂醇(1)、羽扇豆醇(2)、羟基环原黄杨碱(3)、羟基环原黄杨碱酯(4)、N-甲基黄杨宁(5)、苦参素(6)、3-氨基-4-(羟基甲基)-4,14-二甲基-9,19-环丙基-17-二甲基氨基-23-苯甲酰酯甾烷(7)、3-氨基-4,14-二甲基-9,19-环丙基-16-甲基丁酸甲酯-17-二甲基氨基-23-苯甲酰酯甾烷(8)。活性结果表明化合物1-8均能抑制非小细胞肺癌A549增殖。结论:化合物5、7、8为首次从小叶黄杨叶中分离得到的新化合物;苦参素(6)为首次从小叶黄杨中叶分离得到。化合物7抗非小细胞肺癌A549作用最强。

基于深度学习的公路施工宏观状态快速评估

高速公路是重要的基础建设项目,针对传统公路施工状态评估效率低下问题,本文提出一种基于深度学习的施工状态快速评估方法。选取高分辨率无人机影像进行实验,首先根据施工状态对目标进行标注与切分,制作深度学习数据集,输入DeepLabV3深度学习网络中进行训练,构建出施工状态分类模型,进而对研究区进行分类。两个研究区的实验证明,本文方法状态识别精度优于同类方法,基于本文方法能够实现公路施工宏观状态准确快速评估。

基于蒙特卡洛仿真的无人机机载LiDAR点云精度预估

受多种因素的综合影响,传统基于定位误差传播方程的方法难以对无人机机载LiDAR点云精度进行准确预估。鉴于此,提出了一种基于蒙特卡洛仿真的无人机机载LiDAR点云精度预估方法,通过蒙特卡洛仿真,直接分析误差源对点云坐标精度的影响。该方法不仅可以预估误差源对激光点云的整体精度影响,而且可对点云精度影响的空间分布规律进行直观分析。实际工程项目应用结果表明,预估精度与工程实际精度吻合较好,验证了方法的有效性。该方法可为激光测量项目的精度预估、设备选型提供有效依据,具有显著的社会和经济效益。

抵抗恶意服务器的口令增强加密方案

口令增强加密是一个近年来新出现的原语,可以通过增加一个第三方密码服务提供商承担辅助解密的功能,抵抗已有的服务器猜测低熵口令即可解密带来的恶意离线攻击风险,即实现了对口令认证进行增强并增加加密的功能.结合近年来新出现的算法替换攻击威胁,对提出该原语工作中的方案给出了一种服务器积极攻击的方法,该攻击具有不可检测性且可以让服务器仍然能实施离线攻击,从而证明原方案不具备其声称的抵抗恶意服务器的功能.接着讨论与总结能够抵抗恶意服务器实施算法替换攻击的方案应当具备的性质与构造特点;随后,给出一个能够真正抵抗恶意服务器算法替换攻击的方案并给出了仿真结果;最后,对于复杂交互式协议受到算法替换攻击时的安全性影响需要的系统性研究进行了展望.

无证书聚合签名方案

聚合签名通过聚合n个签名(n个不同签名者对n个不同消息生成)为一个签名,节省带宽和提高签名验证效率。无证书公钥密码体制解决了传统公钥密码体制中的证书管理问题以及基于身份密码体制中的密钥托管问题。该文基于双线性对提出一个新的高效的无证书聚合签名方案。分析表明,在随机预言机模型中计算性Diffie-Hellman假设下,所提方案能够抵抗适应性选择消息攻击下的存在性伪造攻击,同时所提方案签名长度独立于签名者的数量仅为2个群元素,签名验证中仅需要4个对和n个标量乘运算,因此该方案更加适合资源受限网络环境中的应用。

困难地区公路卫星影像测量的控制点布设方法

针对高分辨率卫星影像的特点,以及地面控制点难以实测的实际问题,提出一种沿路线不大于10 km布设一个地面控制点基于有理函数模型(RFM)区域网平差,实现高精度卫星测量的方法。通过对我国青海西宁地区WorldView卫星影像进行试验,验证了本文方法的有效性。工程应用结果表明,WorldView卫星影像可满足1∶2 000比例尺地形图精度要求,用于公路初步设计阶段。

有效的无证书签名方案

为了避免基于身份密码系统中的秘钥托管问题,同时不需要证书进行公钥的认证,出现了无证书密码系统。该文基于双线性对提出一个新的无证书签名方案。方案中签名算法简单的不需要任何对的计算,验证算法仅仅需要三个对的计算,并且不需要使用特殊的哈希函数。与已知所有的方案相比,所提的方案在计算代价上更加有效。

一种改进的强代理签名方案

基于Lee等人提出的修改的LKK方案,提出一种改进的强代理签名方案.在授权阶段原始签名者和代理签名者之间使用盲化方法,以及改进sA的结构,解决了原方案不能抵抗原始签名者的伪造攻击和原始签名者的变化攻击的问题.分析表明所提方案能够满足强代理签名方案的安全需求,同时不需要使用安全信道.

一个改进的无证书签名方案

针对Yap-Heng-Goi无证书签名方案不能抵抗公钥替换攻击的缺陷,基于双线性对提出了一个改进的方案.使用短签名方案来生成用户的部分私钥,并直接和用户选取的秘密值构成签名私钥,在签名算法中使用了两个Hash函数来生成签名.由此签名的验证能够隐含地验证公钥的正确性,从而解决了Yap-Heng-Goi方案的安全问题,同时签名算法不需要对的计算,验证算法仅仅需要3个对的计算.安全性分析表明,在随机预言机模型中,计算性Diffie-Hellman假设下,这种方案能够抵抗适应性选择消息攻击下的存在性伪造.

标准模型下广义指定验证者签密

针对现实中签名的安全问题,提出了基于Waters技术的标准模型下安全的广义指定验证者签密方案。签密能够在一个逻辑步骤内同时完成加密和签名的功能。在广义指定验证者签名中,签名持有者即其拥有签名者的签名,能够确认一个指定验证者使其拥有这个签名,而指定验证者不能转移这种认定给其他任何人,仅指定的验证者能够验证签名的存在性。该方案通过广义指定验证者和签密的结合,消除了签名者和签名持有者在签名传输时所需的安全通道。在计算性线性Diffie-Hellman问题假设下,该方案被证明是安全的。和现有的方案相比,所提方案具有较高的计算效率。

标准模型下可证安全的通配符基于身份加密方案

针对通配符基于身份加密方案中安全归约不紧密以及运算量大的缺陷,利用双线性对和分级基于身份加密的思想提出标准模型下可证安全的通配符基于身份加密方案.新方案取得紧密的安全归约,同时加密算法不需要对运算,解密算法仅仅需要2个对运算.安全性分析表明,基于改进判定双线性Diffie-Hellman指数假设下。

支持属性撤销的可验证外包的多授权属性加密方案

针对云存储中基于多授权属性加密(MA-ABE)访问控制方案存在数据使用者解密开销大,同时缺乏有效属性撤销的问题,提出了一种支持属性撤销的可验证外包的多授权属性加密方案。首先,利用可验证外包技术,降低数据使用者的解密开销,同时验证数据的完整性。然后,利用双线性映射保护访问策略,防止数据拥有者身份泄露。最后,利用每个属性的版本密钥实现立即的属性撤销。安全性分析表明所提方案在标准模型中判定性的q双线性Diffie-Hellman指数假设下是安全的,同时满足了前向安全性和抗合谋攻击。性能分析表明所提方案在功能性和计算开销两方面都具有较好的优势,因此所提方案更适用于云存储下多授权属性加密环境。

标准模型下基于身份第三方受约束匿名加密方案

针对基于身份加密方案中匿名性和密钥托管问题,利用阶为合数的双线性群,基于Waters方案和Goyal思想,提出一个标准模型下可证安全的基于身份第三方权利受约束匿名加密方案。分析表明,基于困难问题下DBDH假设和DL假设,证明该方案满足匿名性和第三方权利受约束性质,所提方案不仅可以保护接收者的隐私,同时还解决了密钥托管问题。

标准模型下的限制性广义指定验证者签名

基于Waters签名方案,首次提出了一个在标准模型下安全的限制性广义指定验证者签名方案。在弱Gap双线性Diffie-Hellman问题困难假设下,该方案被证明是安全的。

标准模型下高效的基于身份可净化签名方案

可净化签名方案中,净化者能够修改原消息的特定部分,不必与签名者交互就能生成修改消息的有效签名。利用双线性对,基于Waters技术和Li技术,提出一个标准模型下安全的基于身份可净化签名方案。安全性分析表明,所提方案能够满足不可伪造性、不可区分性和不可变性。和现有标准模型下安全方案相比,该方案计算效率高、通信代价小。

无随机预言机下的指定验证者代理签名方案

在指定验证者代理签名中,原始签名者把自己的签名权力授权给一个代理签名者,后者可以代表前者签名消息,但是仅仅只有指定验证者能够相信签名的有效性。已知的指定验证者代理签名方案的安全性证明都是在随机预言机模型中的,该文中基于Waters签名方案,首次提出无随机预言机下可证安全的指定验证者代理签名方案。在弱Gap Bilinear Diffie-Hellman假设下,证明所提方案能够抵抗适应性选择消息攻击下的存在性伪造。

标准模型下可证安全的多身份单密钥解密方案

多身份单密钥解密方案是基于身份加密方案的一个变体,用户的一个解密密钥可以对应于多个公钥(身份),即单一的密钥可以解密多个不同公钥加密下的密文。在双线性对,提出标准模型下可证安全的多身份单密钥解密方案。在判定性q-TBDHE假设下,证明了所提方案在适应性选择密文和身份攻击下是不可区分的。