uBlock算法的低延迟一阶门限实现方法

目前已有文献给出了uBlock分组密码算法的侧信道防护方案,但是这些方案不仅延迟较高,难以适用于低延迟高吞吐场景,而且在毛刺探测模型下缺乏可证明安全性.针对这一问题,本文给出了在毛刺探测模型下具有可证明安全性的uBlock算法的低延迟门限实现方案.此外,我们引入了Changing of the Guards技术来避免防护方案在执行过程中需要额外随机数.对于防护方案的安全性,我们用自动化评估工具SILVER验证了S盒的毛刺探测安全性,并用泄露评估技术TVLA(Test Vector Leakage Assessment)验证了防护方案的整个电路的安全性.最后,我们用Design Compiler工具对防护方案的性能消耗情况进行了评估.评估结果显示,与序列化实现方式的uBlock防护方案相比,我们的防护方案的延迟能够减少约95%.

6-羟基己酸甲酯高效催化加氢制备1,6-己二醇的工艺研究

在釜式反应器内进行6-羟基己酸甲酯加氢制备1,6-己二醇的工艺研究,考察了反应温度、反应压力、催化剂质量分数和反应时间等因素对催化加氢过程的影响,并采用气相色谱仪分析监测6-羟基己酸甲酯催化加氢制备1,6-己二醇的反应进程,得到最优工艺条件:温度为200℃、压力为7 MPa、催化剂质量分数为8%、反应时间为6 h。进一步采用核磁共振氢谱和红外光谱等分析手段对产品进行结构确认,结果表明,6-羟基己酸甲酯的转化率达99%,1,6-己二醇选择性最高可达86%。

基于深度学习的随机性检验策略研究

为了获得更好的检验效果,对基于深度学习的随机性检验策略进行了研究,包括2021年欧密会提出的批均化策略和数据单元大小的选择策略。通过给出基于深度学习方法的随机性统计检验模型,理论推导得到2个检验策略的统计量分布和检验势表达,并指出:1)批均化策略虽然能够提升模型预测准确率,但在统计上容易造成第二类错误概率的增大,反而降低了检验势;2)一般情况下深度学习模型的数据单元越小,取得的检验势越高。基于以上认识,提出了一种新的比特级深度学习模型用于随机性统计检验。该模型应用于线性同余发生器(LCG)算法,相比之前工作,参数量减少至1/80,取得预测优势所需数据减少了50%以上;拓展应用于5~7轮Speck算法获得了明显的预测优势,与Gohr模型相比,参数量减少至1/10~1/20。

uBlock算法的低代价门限实现侧信道防护方法

在传统的基于黑盒模型的密码分析中,攻击者仅可以利用密码算法的输入输出信息进行攻击,现有密码算法在黑盒模型下的安全性已经得到较为充分的论证.但是在灰盒模型下,攻击者的能力得到提高,其不仅可以获取密码算法的输入输出信息,还可以获得密码算法实际执行过程中泄露的功耗、电磁、光等物理信息,这些物理信息和密码算法的中间状态具有相关性,敌手可以利用这种相关性进行秘密信息的恢复,这种攻击被称为侧信道攻击.侧信道攻击自提出以来,由于其相对低的实现代价以及较高的攻击效率对于密码算法的实现安全性造成了严重的威胁.uBlock算法是2019年全国密码算法设计竞赛分组密码一等奖获奖算法,同样受到了侧信道攻击的威胁.目前针对uBlock算法的研究较少,在硬件实现方面主要考虑低延迟高吞吐量的实现,缺乏针对资源受限情况下的低代价优化实现,不利于侧信道防护方案的构造.目前公开的文献中指出其S盒适用于基于门限实现的侧信道防护方案构造,存在3-share的无需新随机数的门限防护方案,但是没有给出具体的实现方案.针对这样的现状,本文首先基于流水线和串行化的思想设计并实现了一种适用于uBlock算法的低代价硬件实现方案;其次在上述低代价实现方案的基础上构造并实现了一种适用于uBlock算法的3-share无需新随机数的门限防护方案;最后针对3-share门限实现面积消耗较大的问题进一步优化实现代价,构造并实现了一种2-share的无需新随机数的门限防护方案.为了验证上述防护方案的实际安全性,本文在FPGA开发板中进行了实际实现,并基于测试向量泄露评估技术进行侧信道评估实验,实验结果验证了3-share和2-share uBlock算法门限防护方案对于侧信道攻击均具有相应的防护能力.为了进一步对比防护方案之间的实现代价,本文从寄存器消耗、随机数消耗以及时延等角度对各个方案进行了对比,然后又通过实验评估了不同方案在FPGA资源、等效门等方面的消耗,总而言之上述代价对比说明2-share无需新随机数的门限实现方案的资源消耗相对于其他防护方案较少,其中在面积消耗上其相对于3-share的无需新随机数的门限实现方案降低了约30%.

大样本序列重叠碰撞统计检验方法

随机数发生器(RNG)产生的随机数质量直接关系到密码系统的安全性,而随机数统计假设检验是常用的随机数质量评测方法,在密码应用实践中发挥着重要作用.近年来,信息技术的发展极大提升了大数据处理能力,RNG的随机数统计检验也面临着更大数据量、更强检验能力和更快检验速度的迫切需求.本文针对现有检验方法在大数据量(GB级)检验适用性方面的问题,对大样本下的长模板重叠碰撞类检验进行了深入研究.首先,我们构造了碰撞对数统计量,并在此基础上通过理论推导给出了一种适用各种计数方式的新型碰撞统计模型.继而,我们得到了n比特长序列m比特模板的重叠碰撞对数的理论期望值,并基于该期望值通过统计分析,提出了两种序列重叠碰撞检验方法:(1)我们基于重叠碰撞数期望可作为碰撞出现概率上界的事实,利用极小非平凡碰撞期望拒绝较长碰撞出现这一小概率事件,给出了重叠碰撞拒绝检验;(2)基于大数定律,并通过多个样本构造样本方差,我们给出了无需已知理论方差的多样本t分布检验.针对现有碰撞搜索方法在重叠统计方式下的资源占用高、搜索效率低等问题,我们提出了一种资源受限下基于CUDA的快速搜索方法,即通过前缀分类、后缀排序等优化技术,能够降低内存等硬件资源1/2b倍(其中b为前缀比特长度),同时也提高算法并行性,再利用CUDA并行技术,实现了重叠碰撞搜索在通用计算机上的实际可行性.我们利用提出的优化算法进行具体实验,在我们的实验平台上4200 s左右可完成10GB数据的64比特以上的重叠碰撞搜索与碰撞信息存储.同时通过简单的数据构造实验展示了我们所提出的新方法的优势,即能够发掘现有NIST检验方法无法发现的长模板非随机因素.最后我们利用1000 GB随机数据给出了1GB随机数据的长模板统计特征,也验证了本文所提出的检验方法的有效性.本文提出的重叠碰撞检验方法结合快速搜索工具,能够满足实际大数据量随机数测评需求,更好地保障密码系统安全性.

基于熵的随机性检测相关性研究

目前,存在众多的随机性检测项目,并且许多项目都带有参数.选择所有的项目进行检测不现实,因此需要研究检测项目之间的关系.从统计学角度出发,对检测项目的相关性进行研究,首先定义了检测项目之间存在的4种关系,提出了检测项目相关度的概念,然后利用熵值法对检测项目相关度进行度量,并证明了这4种关系与相关度的联系,同时给出了一种计算相关度的算法和一个基于相关度的检测项目选择策略.所研究的结果为随机性检测项目及其参数选择提供了理论依据.与此同时,利用相关度对NIST在评选AES中所采用的检测项目进行研究,发现了其中一些检测项目之间存在着依赖关系.

随机性检测参数选择研究

从统计学角度对同一个随机性检测项目中2个独立的参数所应满足的条件进行了研究,在此基础上设计了一个假设检验方法,用于检测2个参数是否满足独立的关系。以扑克检测为实例,对其参数集中的参数进行了实验研究,并对结果进行了分析。提出的方法是一个通用的方法,可以直接应用于其他带参数的检测项目的参数关系研究中,这为随机性检测中参数选择提供了一种可操作的手段。

基于模糊评价的分组密码随机性评估模型

检测评估是研究密码算法安全性的重要技术手段.随机特性是其中重要而实用的测评内容.针对密码算法的随机性,已有多种不同的检测方法,但是对繁杂的随机性检测结果,尚不存在一个完整实用的量化评估体系和模型.选择分组密码为实例,研究了对密码算法随机性的量化评估.根据分组密码的设计准则,提出一个分组密码随机性的评估指标体系,以模糊多准则决策为基础给出了一个实用的分组密码随机性评估模型.该模型采用模糊数学中的隶属度函数方法,对随机性检测结果进行模糊化处理,能够反映出随机性的连续和渐变特点,有效解决了单纯的阈值方法造成的评估信息丢失问题.该模型的优点是实现了对分组密码随机性的量化评估,为密码算法的综合评估提供基础.同时,给出了对单个指标和属性的通用的评估流程,因此,该模型也可稍加修改和扩展,应用于其他类型密码算法的随机性评估中.

分组密码算法的自相关检测参数选择

自相关检测是一种用以检测一个长度为n的二元序列与其左移d位后序列的关联程度的随机性检测算法。d的选择范围很大,对所有参数逐一进行检测不现实,需要研究检测参数之间的关系。定义了检测参数之间可能存在的3种关系,以分组长度为m的分组密码随机性检测为对象,综合考虑分组密码和自相关检测的特点,利用统计实验研究了自相关检测参数子集D={1,2,m/4,m/2,3m/4,m,2m}中参数的关系。研究结果表明,对分组密码进行自相关检测时,检测参数应该首选d=m。该方法和结果为研究其他类型密码算法的随机性检测参数选择提供了新思路。

二元推导随机性检测的优化实现

随机性检测在密码学中发挥着关键的作用。二元推导是一种重要的随机性检测算法。根据二元推导原始定义实现的算法所耗时间随参数的增大线性增长。当参数逐渐增大时,算法的实用性降低。该文从二元推导的原理出发,分析二元推导的检测过程,得出由参数确定的推导流比特与原始流相关比特的关系。利用这种关系优化了算法的实现,改进后的算法所耗时间与具体的参数有关,速度上有很大的提高。

二元推导与自相关随机性检测算法的相关性分析

随机性检测在密码学中发挥着重要的作用,目前,已有多种不同的随机性检测算法.但是,实际应用中选择所有的检测算法进行检测不现实,选择哪些算法能够使检测充分且无冗余,这需要研究检测算法之间可能存在的关系.对两种重要的随机性检测算法二元推导和自相关进行了研究.从二者的基本原理出发,对其检测的推导过程进行了分析,结合杨辉三角的性质证明了在参数k选择为2t时,二元推导与自相关是等价的.若同时进行参数为2t的二元推导检测和自相关检测则存在冗余.同时对这个结论进行了实验验证.另外,研究还发现,在参数k选择为2t-1时,二元推导检测中推导序列的每一个比特包含初始序列的所有相关比特信息.所研究工作为实际应用中随机性检测项目和检测参数的选择提供了理论的指导.

对三个流密码及其组件的随机性检测分析

对最近提出的用于GSM通信网络加密的流密码S1、S2、S3及其组件进行了全面深入的随机性检测分析。实际的随机性检测表明：只有s3能够满足所有被测项目的随机性要求，S1和工作在模式1下的S2则存在严重的随机性缺陷；此外，工作在模式2下的S2的随机性要优于工作在模式1下的S2的随机性。对这3个流密码的组件的随机性检测表明：LFSR-3的随机性最好，LFSR-1和LFSR-2都存在随机性缺陷。

论《金瓶梅》的“隐”累积——兼评“个人独创说”

由于本文试图对《金瓶梅》研究中一个长期以来争议较大而又十分重要的问题做出解答,所以首先对其历史进行了总结和回顾;其次根据笔者的研究,认为《金瓶梅》是一部"世代累积型的集体创作",只不过由于题材的原因——取材于世情,而非像《三国演义》、《水浒传》、《西游记》那样所写人、事皆于史有据,因而累积之迹隐蔽——本文称之为"隐性"累积。但无论鲜明还是隐蔽,都属累积之作,而非个人独创。

“京腔六大班”与“京腔十三绝”再探

京腔六大班与京腔十三绝是戏剧史上争议颇多的两个问题 ,笔者依据众多的文献资料对此予以重新研究 ,认为京腔六大班应为 :宜庆、萃庆、集庆、王府大部 (王府新班 )、大成、余庆 ;京腔十三绝应是霍六、萧四 (或作“沙四”)、野马 (或作“马年”)、孙丑子 (或作“陈丑子”、“金丑”)、京张 (或作“虎张”、“张恒”)、大头冠 (或作“恒大头”、“大头官”)、嘟噜胡、秃大汉 (或作“王三秃子”、“王三秃”)、王七 (或作“王顺”、“王七爸”)、赵五 (或作“赵五虎”)、柴官儿 (或作“才官”、“池财官”、“财官”)、常套儿 (或作“唐套儿”)、老联喜 (或作“连喜”)等十三人。

清末北京剧坛昆剧演出研究

清末北京剧坛昆剧极其衰微,"几如广陵散"。一开始曾成立了一两个专唱昆腔的戏班;后来昆班解散,昆剧只能由昆腔演员在寄身的徽班中偶尔插演一二出,或在堂会中演出;再后来昆腔演员开始改歌他调,昆剧由这些演员在唱黄皮外偶尔演一二出;再后来昆剧演员断档,传统的昆曲折子即自明万历年间进京、在北京流行了200余年的"苏昆"已极少出现,取而代之的是寄生在昆弋班中的一些以华丽的灯彩、砌末取胜的昆腔武戏,而传统的昆剧此时仅仅作为演员习剧的基础存在。

论中国古代戏曲与小说的三种文化精神

中国古代戏曲与小说由于反映对象较广,面对的观众群和读者群较大,所以典型地体现了中国的文化精神。这种文化精神由于生活环境有血缘、地缘和职缘的不同及受教育程度的差异,主要表现为三个层次:一是处于最下层的市民大众的文化精神,正面的为讲究诚信、公正、睿智和义气,负面的为极端的利己主义和市侩主义;二是处于中间位置的为社会上大多数人所遵从的正统文化精神,正面的为忠孝节义,负面的为愚忠、愚孝、愚节、愚义;三是处于最上层的、为少数文化精英所具有的哲学文化精神,表现为从人性的角度出发,对人的价值、国家与民族的命运的思考和探索,带有人文主义萌芽之色彩。本文试图从社会学的角度出发对这三种文化精神进行总结和探讨。

论中国古代早期白话小说对女性的三种态度——仇、畏、猥

中国古代早期白话小说对女性的态度与才子佳人文学作品对女性的尊重与爱护大为不同,表现为仇恨、畏惧又猥亵的复杂心理。这是由古代生存文化条件下对女性既歧视防范又好之特甚的矛盾心理和市民阶层的文化自卑所造成的。

戏曲史上的花、雅问题述评

在中国戏曲史上 ,关于花雅的问题是一个重要命题 ,在清人那里 ,关于花和雅的区别 ,主要有三种意见 :戏曲脚色之别、戏曲声腔之别和戏班之别。作者认为 ,花和雅的区分乃在于声腔的不同。花雅的问题在近、现代人那里也引起了广泛的注意 ,主要集中在关于花雅的概念、花雅的内容与形式、花雅兴衰的时间等方面 ,作者认为 ,花雅的概念之别仍在于其声腔的有别 ,内容与形式并不能作为区分花雅的依据 ,花部取代雅部的主导地位是在清末 。

当前地域传统戏剧研究的现状与思考——以山东为例

传统戏剧是中国传统文化的重要载体之一，对中国古人的人格精神和道德修养有着重要影响。中国幅员辽阔，不同地域之间由于自然地理环境、生产生活方式、价值观念等的不同，存在着巨大的文化差异。从文化传统上说．山东作为“孔孟之乡”是中国古代文化的重要发祥地之一，先秦时期儒家于百家之中特重“礼乐”，千百年来“乐”一直是山东人们社会生活的重要内容。因此山东的传统戏剧艺术历史悠久，品类繁多，据调查，在山东境内流行过的剧种曾有30多个，占全国360多个剧种的近十分之一．而且风格独特，影响深远；从地理位置上说，山东处于南北要冲的地理位置，且系全国重要的经济赋税大省，因此，在山东不仅土生土长的戏曲声腔和剧种萌芽生成、蓬勃发展。而且来自外省的、在全国流行的声腔和剧种如昆曲、山陕梆子、徽戏、皮黄等也先后循着商路、官路流传到山东并盛行一时，因此搜集、整理山东传统戏剧史料和研究山东的传统戏剧历史应是中国戏剧史研究的一个重要组成部分，有着重要的样本价值。