基于最大均值差异的能量侧信道泄露量化评估

能量侧信道分析是通过对密码设备运行时的能量消耗进行分析,推导出运行时的操作及操作涉及的敏感中间值.对密码设备进行能量泄露量化评估是分析密码设备信息泄露程度的重要手段,目前主流的评估方案主要关注于能量迹上单个样本点的泄露,并未充分考虑高阶攻击模型下的泄露评估问题,对于采用掩码防御措施的密码芯片来说,一旦发生泄露,通常表现为多变量联合泄露,因此采用传统的单样本点方法进行泄露评估会存在假阴性的问题.本文研究多点联合泄露评估问题,引入最大均值差异方法,提取能量迹的多变量联合特征,构建基于最大均值差异的能量泄露量化评估模型,提供了一种有效的能量侧信道泄露量化评估方法.通过实现无防御对策和有防御对策的AES算法,使用DPA contest v2、ASCAD v1和自采能量迹数据集进行实验,结果表明,基于最大均值差异的泄露量化评估方法能够有效降低单样本点检测方法出现假阴性的风险,HAC、MTD和Bartlett-F检验的对照结果也进一步验证了该方法的有效性.

基于声发射信号时频图深度学习的桥梁钢桁架焊接节点损伤程度识别

针对桥梁钢桁架疲劳损伤识别难度大、精度低的现状,提出基于声发射信号时频分析与深度学习的钢桁架焊接节点损伤程度识别方法。对桁架节点在桥梁运营状态下产生的声发射信号进行小波变换,表征不同损伤程度信号的时频能量分布模式,然后建立卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)模型对时频图进行损伤特征提取,并通过迁移学习思想提升模型的训练效率和学习能力,从而实现桁架焊接节点严重损伤、轻微损伤和噪声工况的准确识别。进一步对模型各卷积层激活区域进行可视化分析,解剖模型的损伤特征学习过程及分类逻辑。某悬索桥中央纵向腹板钢桁架焊接节点现场试验结果表明:相较于利用时域波形进行特征学习的一维卷积神经网络模型,时频图包含了更丰富的损伤信息,所建立的二维卷积神经网络模型对钢桁架焊接节点三种损伤程度的识别准确率超过94%,具有更强鲁棒性和实际应用价值。

基于LSTM-AE的民机空调热交换器性能异常检测方法

空调热交换器性能异常检测技术是快速判断民机空调系统运行状态并合理安排维修任务的关键,传统的异常检测方法难以有效处理高维时序数据,无法实现系统早期故障预警。为此,本文提出了一种基于长短期记忆网络(LSTM,long-short term memory)与自编码器(AE,autoencoder)模型的无监督异常检测方法,用以识别民机空调系统异常运行状态。首先,基于民机空调系统原始传感器参数构建表征空调热交换器性能的特征监测参数;其次,构建LSTM-AE模型进行数据特征重构并计算重构误差;最后,使用孤立森林(iForest, isolation forest)进行无监督异常监测。将本文构建的无监督异常检测方法与传统方法对比,并建立模型评估指标,验证结果表明,所构建的模型方法可以对民机空调热交换器性能异常状态进行有效检测。

头孢类抗生素致敏红细胞检测与溶血性贫血的关系

【目的】探讨头孢类抗生素致敏红细胞检测与溶血性贫血的关系。【方法】收集在本院住院的996例患者(选择做血型检测及准备输血)的血液标本,使用抗球蛋白卡式法检测药物致敏的红细胞直接抗球蛋白试验(DAT)阳性情况,统计临床DAT检测结果及患者在临床中的科室分布。采用抗球蛋白卡式法对DAT阳性血液标本进行抗体分型,DAT阳性强度分布及分类、头孢类抗生素致敏红细胞检测,了解DAT阳性使用抗生素种类。观察患者是否发生溶血性贫血,分析头孢类抗生素致敏红细胞检测与溶血性贫血的关系。【结果】DAT阳性检出率为7.83%(78/996),其中内科患者DAT阳性率高于外科(P<0.05)。78例DAT阳性患者血液标本在抗球蛋白卡中的反应强度为1+、2+、3+、4+的占比分别为28.21%、24.36%、25.64%、21.79%,反应强度分布比较,差异无统计学意义(P>0.05)。DAT阳性分类中抗IgG、抗C3d、抗IgG+C3d占比分别为39.74%、33.33%、26.92%,DAT阳性分类构成比较,差异无统计学意义(P>0.05)。78例DAT阳性患者血液标本中,共检测出4种抗生素致敏红细胞9例,其中头孢克洛致敏红细胞占比均高于头孢哌酮舒巴坦钠、头孢吡肟、头孢他啶(P<0.05),其余抗生素种类间比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。DAT阳性患者血液标本中,使用抗生素患者临床溶血性贫血发生率高于未使用抗生素者(P<0.05),使用抗生素致敏红细胞者溶血性贫血发生率高于抗生素未致敏者(P<0.05)。使用抗生素未致敏患者溶血性贫血发生率与未使用抗生素者比较,差异无统计学意义(P>0.05)。【结论】头孢类抗生素致敏红细胞检测与溶血性贫血存在一定的相关性。

含Y型组合节理花岗岩单轴压缩破坏机理及声发射特征

利用劈裂法在花岗岩试件中预制不同倾角的Y型组合节理,进行单轴压缩实验,分析组合节理倾角对破坏模式、峰值强度、表面变形场、声发射能量释放特征的影响,探究不同破坏模式下的破坏机理.实验结果表明:1)含Y型组合节理岩石随节理倾角变化呈现整体破坏、楔形体弹射破坏和沿主节理面破坏三种主要模式;2)组合节理夹角、主节理倾角均与岩石强度具有负相关关系;3)破坏模式从整体破坏转变到弹射破坏、沿主节理破坏时,滑移变形集中区域由次节理向主节理转变,AE高能级事件诱发原因由主、次节理压密及滑移错动向主节理压密及滑移错动转变;4)随主节理倾角的不断增大,主节理面上释放的能量更高、能量的分布更加不均匀.

不同粗糙度煤岩界面超低摩擦效应与声发射特征试验研究

为了揭示动载扰动作用下煤岩界面粗糙度对超低摩擦型冲击地压影响机制,采用自行研制的煤岩界面超低摩擦试验装置,以沈阳红阳三矿1082 m采深煤岩体为研究对象,通过改变煤块与砂岩块体表面粗糙度来模拟煤岩界面不同粗糙特性,以粗糙度系数表征煤岩界面粗糙程度,工作块体水平位移表征冲击过程中超低摩擦效应强度,声发射能量为工作块体摩擦滑动过程中的信号参数,进行应力波扰动下不同粗糙度煤岩界面超低摩擦试验.研究结果表明:(1)超低摩擦滑动过程中,工作块体水平位移、声发射能量计数以及累计能量曲线呈现出孕育阶段、激发阶段、稳定阶段变化特征;(2)煤岩界面粗糙度越小,工作块体水平位移和声发射能量峰值越大,煤岩界面越易发生超低摩擦效应;(3)不同煤岩界面粗糙度下,相比于其他扰动频率, 2 Hz时更易发生超低摩擦效应;(4)给出了声发射能量峰值与煤岩界面粗糙度系数对应关系.声发射能量峰值可以有效表征超低摩擦效应强度,可以用声发射能量峰值预测超低摩擦效应强度.

多维动态网络的密钥认证数学建模与仿真

多维动态网络在密钥认证过程中,若加密的密钥安全程度较低,则会被量子计算机解码,使传输的隐私数据出现泄露。为有效提升密钥的安全认证效果,提出量子攻击下多维动态网络密钥认证数学建模方法。方法建立用于多维动态网络的密钥认证模型,在建立的认证模型中,对网络中待传输数据实施冗余清洗,并使用高级加密标准(Advanced Encryption Standard,AES)算法生成密钥对待传输数据初次加密;添加一串噪声数据在加密数据中,并对其二次加密,进一步提升数据的抗量子攻击性能,建立多维动态网络的安全密钥传输模型,完成密钥的安全传输。根据解密方法结合密钥对数据安全解密,完成多维动态网络密钥的安全认证。实验结果表明,利用上述方法开展网络密钥认证时,加解密时间短,认证准确率在85%以上,且抗量子攻击能力强。

三角形外角平分线的一个性质——兼擂题(150)解答

本刊解题擂台(150),本文给出一个证明.证明在△ADC中,由塞瓦定理得AE ED.DB BC.CG GA=1.由AE=ED得CG GA=BC DB,⇒CG GA+1=BC DB+1⇒AC AG=CD DB,①在△ABC中,由外角平分线定理得AC AB=CD DB,②由①和②得AG=AB.

基于声发射技术的早龄期混凝土断裂性能

为探究早龄期混凝土的断裂性能,针对5种养护龄期(3、7、14、21、28 d)的混凝土试件,开展20根含预制裂缝的三点弯曲梁断裂试验,得到其荷载-裂缝口张开位移(P-CMOD)曲线.基于该曲线,计算得到早龄期混凝土的断裂韧度(起裂韧度和失稳韧度)和断裂能.采用声发射(AE)技术,通过振铃计数和累计振铃计数与时间的关系曲线,探讨养护龄期对早龄期混凝土试件损伤断裂过程的影响;通过计算上升角(RA)和平均频率(AF),分析了早龄期混凝土的破坏模式.结果表明:早龄期混凝土的断裂韧度和断裂能均随着养护龄期的增加而增大,抗开裂能力提高,延性变差.当养护龄期由3 d增至14 d时,混凝土的断裂韧度和断裂能增速较快;当养护龄期由14 d增至28 d时,混凝土的断裂韧度和断裂能增速变缓.振铃计数和累计振铃计数均能较好地反映早龄期混凝土的损伤破坏过程,其中累计振铃计数的增速随着养护龄期的增加而减小.混凝土的剪切裂缝占总裂缝的比例随着养护龄期的增加而增加.

有氧运动与经颅磁刺激对青少年抑郁症的临床干预效果

目的探究4周有氧运动辅助干预对青少年抑郁症的治疗效果,比较有氧运动辅助干预与经颅磁刺激辅助干预的临床效果,探索治疗青少年抑郁症的理想方案。方法纳入北京某精神卫生专科医院2023年4—9月收治的45名青少年抑郁症患者,分为运动组(n=15)、经颅磁组(n=15)和对照组(n=15)。运动组干预方案为在药物治疗的基础上进行4周、4次/周、30min/次的中等强度有氧运动;经颅磁组干预方案为在药物治疗的基础上进行4周、4次/周的高频重复经颅磁刺激(rTMS),刺激部位为左侧DLPFC,80%运动阈值,刺激频率为10Hz,每个序列持续4s,间隔56s,持续20个序列;对照组不增加额外干预,仅进行常规药物治疗。使用中小学生心理健康诊断测试(MHT)、汉密尔顿抑郁量表(HAMD)检测患者的抑郁程度。使用威斯康星卡片分类测验(WCST)评估患者认知功能。在干预前后采集被试空腹外周血,采用酶联免疫吸附法测定患者血清内5-羟色胺(5-HT)质量浓度变化。结果干预后,3组抑郁症患者的抑郁程度均显著降低;运动组和经颅磁组的认知功能显著改善、血清5-HT质量浓度显著提升;对照组的认知功能和血清5-HT质量浓度无显著变化。在被试抑郁程度、学习、工作记忆、认知灵活性、血清5-HT质量浓度上时间和组别存在显著的交互作用,运动组和经颅磁组均显著优于对照组,但运动组与经颅磁组之间无显著差异。结论4周的有氧运动辅助干预或rTMS辅助干预可显著改善青少年抑郁症患者的抑郁症状,提升其学习、工作记忆、认知灵活性等认知功能以及血清5-HT质量浓度,且干预效果优于纯药物治疗;有氧运动辅助干预可成为rTMS辅助干预青少年抑郁症的有效替代方法。

基于FPGA的AES和ECC算法图像加密

随着数字图像的使用次数日益增多,保护机密图像数据免受未经授权的访问较为重要。针对数字图像在通信、存储和传输等领域存在的安全问题,文中基于对称算法模型和非对称算法模型的优点提出一种具有高安全性和高速度性的数字信封技术密码方案。该方案以AES(Advanced Encryption Standard)和ECC(Elliptic Curve Cryptography)为基础,经优化后用于对称密钥共享的ECC硬件架构来提高密钥的安全性。通过加入伪随机数、使用列移位替代列混淆运算以及三维S-box等方式对传统AES进行优化,在保持香农扩散和混淆原理的同时降低了时间复杂性。基于FPGA(Field Programmable Gate Array)实现AES算法的数字图像加密仿真以及性能测试。测试结果表明,所提密码方案具有快速性、高安全性和有效性等优点,能够有效地实现图像加密。

基于AES的改进视频加密测试

为了使得视频加密技术具有更加良好的加密效果,在原本AES加密算法基础上进行了创新,通过加密元素的选取、运动矢量的加密方案设计、DCT变化系数的加密方案设计三部分进行了展开分析与实验;经过后续仿真验证,密钥敏感性得到了很好的提升;视频质量方面,改进后的AES算法的RGB直方图可知其加密效果和解密还原效果良好,经过对比分析,改进后的AES算法加密的SSIM值最小、PSNR值更低,即加密效果相对更好;经过计算可知,编码时间百分比增加了0.23%,解码时间百分比增加了8.56%,对NPCR、UACI以及加密前后视频帧像素对的相关系数等参数分别测试可知,相比前人的几种加密方式,改进后视频加密安全性能最好;综上分析可知,改进后视频加密效果最好。

AVAPS-AE模式的无创通气对AECOPD合并OSA患者PSG参数、ESS评分及舒适度的影响

目的探讨平均容积保证压力支持-自动呼气压(AVAPS-AE)模式的无创通气对慢性阻塞性肺疾病急性加重期(AECOPD)合并阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)患者多道睡眠监测(PSG)参数、Epworth嗜睡量表(ESS)评分及舒适度的影响。方法选取2020年1月至2022年10月自贡市第一人民医院75例AECOPD合并OSA患者,随机分为3组,各25例,均行无创通气治疗,对照A组予以AVAPS模式,对照B组予以S/T模式,观察组予以AVAPS-AE模式。比较3组治疗前、治疗24 h、48 h及72 h血气分析指标[动脉氧分压(PaO_(2))、动脉血酸碱度(pH)、动脉二氧化碳分压(PaCO_(2))]、PSG参数[微觉醒指数(MAI)、呼吸暂停低通气指数(AHI)、最低脉搏氧饱和度(miniSpO_(2))、睡眠效率(TST/TRT)]、颏舌肌肌电值(GGEMG)各变量[清醒期及睡眠NREM期张力性、峰值、时相性GGEMG]、人机对抗发生率、48 h插管率、ESS、Brog、视觉模拟量表(VAS)及健康相关生存质量(HRQL)评分。结果治疗24 h、48 h及72 h PaO_(2)组间比较:观察组>对照A组>对照B组(P<0.05);PaCO_(2)组间比较:观察组<对照A组<对照B组(P<0.05);TST/TRT、miniSpO_(2)组间比较:观察组>对照A组>对照B组(P<0.05);AHI、MAI组间比较:观察组<对照A组<对照B组(P<0.05);清醒期及睡眠NREM期张力性、峰值、时相性GGEMG组间比较:观察组<对照A组<对照B组(P<0.05);3组人机对抗发生率、48 h插管率比较,差异无统计学意义(P>0.05);ESS、Brog、VAS评分组间比较:观察组<对照A组<对照B组(P<0.05);HRQL评分组间比较:观察组>对照A组>对照B组(P<0.05)。结论AVAPS-AE模式的无创通气用于AECOPD合并OSA有利于改善患者睡眠,减少日间嗜睡,缓解呼吸困难,提高呼吸舒适度及生存质量。

分布式显控AES67音频网关的研发及应用

分布式显示控制系统(以下简称分布式)被广泛应用于指挥调度、视频会议、信息发布等领域,是高清视频信号传输和调度的核心,也担负着大量音频信号的传输和调度任务。分布式在与音频扩声系统之间相互传输音频信号时,通常需要通过非平衡模拟信号线缆实现,存在多次数模(Digital to Analog,D/A)和模数(Analog to Digital,A/D)转换,造成音频信号质量显著下降和精度损失。针对该问题,提出将AES67音频网关作为分布式和音频扩声系统之间的桥梁,在2个系统之间通过AES67实现网际互连协议(Internet Protocol,IP)全数字方式转换与传输,保证高质量的音频传输和性能。

电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法测定真空精炼镁合金物料中铁、铜、镍

真空精炼是目前镁金属提纯的重要工艺,工艺原料及真空精炼提纯镁金属过程残留物中Fe、Cu、Ni含量的准确测定对工艺参数的优化及调整具有重要的指导作用。传统测定方法中以邻二氮杂菲分光光度法、新亚铜灵分光光度法、丁二酮肟分光光度法测定三种元素含量,结果准确,但操作繁琐,周期较长,难以满足工业生产中高效、快速测定的需要,且方法中所需的有机萃取剂对环境污染较大。选择电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)法测定真空蒸馏精炼镁合金物料中Fe、Cu、Ni,系统探究溶解酸、溶解温度、溶解时间对物料溶解和测定的影响,选择盐酸(1+1)和过氧化氢溶解体系,200℃加热条件下反应20 min为最佳消解镁合金原料条件;选择王水溶解体系,200℃加热条件下反应25 min为真空精炼残留物最佳溶解条件。并探讨ICP-AES测定过程中各元素的检出限和测定下限以及共存元素的干扰情况,建立了ICP-AES法测定真空精炼提纯镁合金物料的方法。测定结果的相对标准偏差(RSD,n=11)为Fe 5.9%~11.5%、Cu 2.6%~11.8%、Ni 3.4%~11.5%,各元素加标回收率为Fe 96.4%~102%、Cu 101%~108%、Ni 103%~105%;按照建立的方法测定镁合金原料、真空精炼残留物中的铁、铜、镍,并与国家标准方法测定结果进行对比,结果相一致。实现了ICP-AES法快速、准确测定真空蒸馏精炼镁合金物料中铁、铜、镍含量,对及时、高效、准确评估真空精炼提纯镁工艺及产品具有重要意义。

基于混合密码技术的一种大数据加密技术研究

大数据背景下的数据安全比普通数据安全更加重要而且复杂,通常采用数据加密技术保证数据在存储和传输过程中的安全。介绍一种特殊的混合加密技术,对大数据背景下的数据提取某一关键字的数据域,对该数据域的数据进行加密,提高大数据背景下的数据加密速度和效率。

一种非常紧凑的掩码AES的硬件设计与实现

差分能量分析作为一种强大的侧信道攻击手段,已经严重威胁到密码算法硬件实现的安全性,目前防护此类攻击最有效的方法就是对密码算法进行掩码处理.在AES算法中只有S盒是非线性的,因此如何安全高效地实现S盒一直是密码学领域的研究热点之一.本文在De Meyer等人研究工作的基础上,提出了一种具有已知最小面积的掩码S盒的串行化实现方案.先将用于零值处理的Kronecker Delta函数串行化,接着通过共享一个8位乘法器模块用于求逆以及布尔掩码和乘法掩码之间的转换,最后加上仿射变换以最小的面积代价实现了S盒.本文将S盒应用于AES算法,并且提供了掩码AES的串行化实现方案,同时给出了该方案的面积下限,在此基础上,对S盒及AES算法的部分结构进行调整,为未来的工作提供了一系列权衡面积和延迟的手段.实验表明,在可比的随机数成本下,本文S盒的一阶掩码和二阶掩码实现以一定延迟为代价将面积分别降低了48%和70%, AES算法的一阶掩码和二阶掩码实现分别降低10%和21%,并且随着安全阶数的增大,本文实现方案对面积的优化幅度会进一步提高.最后,在实验中通过对从SAKURA-G板上获取的轨迹执行固定与随机的Welch T测试来验证实现的安全性,对于AES算法的一阶掩码和二阶掩码实现分别采集了多达50万条曲线,没有发现泄漏点.

基于AES与ECC混合算法的计算机网络通信数据安全加密方法

为了提高通信数据在计算机网络中的安全性,提出一种基于AES与ECC混合算法的计算机网络通信数据安全加密方法。通过时域分析,得到通信数据在计算机网络边缘的频率分布情况,根据通信数据中冗余信息的密度,离散化处理通信数据内的噪声,提取出通信数据的特征向量。根据通信数据的明文空间进行加密处理,计算出待加密通信数据的密文值,将计算机网络通信数据的加密过程约束成加密函数的计算,设定通信数据安全加密的约束条件,采用AES算法加密通信数据的明文,利用ECC算法加密AES密钥,将AES与ECC结合,生成通信数据的密钥密文,实现通信数据的安全加密。实验结果表明,所提方法能够保证通信数据在计算机网络中的安全,可以将通信数据加密后的受攻击指数控制在0.1以内,提高通信数据的加密效果。

损伤岩石声发射演化特征及响应机制试验研究

岩石内部损伤演化是导致岩土工程灾害的原因之一,揭示岩石破裂过程中的关键参数响应特征可为岩石破坏后失稳状态识别提供依据,对于岩体工程灾害预警防控至关重要。通过循环加载-卸载(加卸载)试验制备不同损伤程度粉砂岩试样,利用损伤试样开展单轴加载试验,分析试样损伤程度与波速关系及声发射演化规律,探讨不同损伤程度岩石的声发射响应机制。结果表明:(1)损伤试样纵波波速随着损伤程度增加呈线性减小趋势,但声发射振铃计数由阶段性递增转变为加载全过程迅速增加,声发射能量在屈服阶段由小幅度突增转变为快速增加。(2)反映岩石内部不同尺度裂隙发展趋势的声发射b值峰值区由峰后破坏阶段向压密阶段转移,造成峰后破坏阶段失稳特征不明显,反映岩体内部声发射源集中程度和能量尺度的S值在压密至屈服阶段由低位中幅度波动转变为高位小幅度波动,表明岩石在峰前阶段产生非稳定破坏。(3)损伤试样破裂过程随着损伤程度增加由晶间滑移主导型转变为裂隙发育主导型,导致声发射高频低能(400~800 kHz、0~250 aJ)信号由零星出现转变为加载全过程密集分布,以及高频信号带变宽。(4)损伤岩石内部裂隙发育程度不同是导致声发射响应机制差异化的根本原因,岩石内部裂隙密度随着损伤程度增加而增大,造成其在受载过程中由渐进式稳定破坏模式向突发式非稳定破坏模式转变,同时加载过程中声发射信号活跃度及强度增强。研究获得了不同损伤程度岩石的声发射参数特征,可为工程岩体损伤程度识别提供理论依据。

基于声子晶体的声发射波源检测概率研究

声发射(acoustic emission,AE)检测就是利用采集和分析声发射现象所产生的信号从而实现对材料进行无损评价的技术,该技术具有实时监测并定位破坏源的能力但是由于检测过程中声发射源信号未知,因此评价检测可靠性的检测概率(probability of detection,POD)研究仍然是空白。进一步来说,在利用声发射监测损伤过程时,声发射波源直接决定其检测结果的可靠性,因此波源的检测概率可以成为量化声发射检测有效性的一个重要指标。为了确定声发射波源的检测概率,利用声子晶体(phononic crystals,PCs)的特性,通过部署声子晶体形成物理带隙,滤除噪声信号,从而获得铝合金试件在紧凑拉伸试验下由于疲劳裂缝活动而引起的声发射信号,最终确定声发射源的检测概率及其影响因素。结果表明,检测概率会随着疲劳裂缝扩展而提高,但裂缝长度达到一定值后开始下降,最终趋于一个平稳值,另外通过设置阈值和选择适当的滤波器,能有效提高检测概率,保证声发射评价结构损伤的有效性。该研究对声发射源识别和检测可靠性评价具有重要意义。