SM4算法CTR模式的低开销实现

SM4算法是我国国家密码管理局发布的一种对称加密算法,具有加密效率高、安全性强和可实现资源重用等优点,在需要对大量数据进行加密的场景下具有广泛应用。当前对SM4算法的研究主要侧重于安全分析与优化实现等方面,虽然性能得到提升但无法兼顾实现时的资源开销,并不适用于资源受限的场景,因此有关SM4算法实现过程中资源开销方面仍存在可改进的空间。针对以上问题,提出了一种旨在减少SM4算法实现过程中资源消耗的设计方案。方案基于CTR模式下SM4算法结构进行设计,以循环迭代为基本架构,并行执行密钥扩展算法与加/解密算法,减少了中间寄存器的使用。FPGA验证结果显示,该设计在单通道实现下资源开销为229SLICE,最高可实现1.14 Gbit/s的吞吐率,降低了资源开销,并且兼顾了吞吐率以及安全性。

基于FM衍化模型的CTR问题分析与研究

点击率(Click Through Rate,CTR)预测是推荐系统领域最常见的应用之一,它通过对用户属性及相关行为信息建模,计算特定情况下用户点击某项物品的可能性,其准确性对用户体验和平台收入有直接影响。当前工业界常用的CTR预估方法包括GBDT+LR(Gradient Boosting Decision Tree+Logistic Regression,梯度提升决策树+逻辑回归)、FM(factor Machine,因子分解机)、DNN(Deep Neural Networks,深度神经网络)以及Transformer等,其中,FM因对高维稀疏矩阵具有良好的处理能力以及拥有线性的计算复杂度而表现得尤为突出。但其也存在只能进行浅层特征交互问题,特征交互权重表达能力不够等缺点。本文在三个正负样本比例不同的公开数据集上对FM及其八种衍化模型进行了广泛的对比试验分析,探索其在CTR问题上的优势与不足,以及如何改进。

不同铜源对鸡嗉囊Ctr1、Ctr2基因和蛋白表达的影响

试验选择105只1日龄的SPF蛋鸡,随机分为7组,每组15只鸡。对照组饲喂低铜半纯化日粮;试验组为在基础日粮中分别添加铜8 mg/kg的Cu SO4、微米Cu O和纳米Cu O组及在基础日粮中分别添加铜160 mg/kg的Cu SO4、微米Cu O和纳米Cu O组。研究不同水平Cu SO4、微米Cu O和纳米Cu O对鸡嗉囊铜转运蛋白基因Ctr1、Ctr2 mRNA相对表达量及蛋白表达量的影响,探讨纳米Cu O在嗉囊的吸收和转运机制。结果表明:试验至15 d,日粮中添加铜160 mg/kg,Cu SO4组雏鸡嗉囊铜含量和Ctr1蛋白表达量显著高于对照组、微米Cu O和纳米Cu O组(P<0.05)。试验至30 d,日粮中添加铜8 mg/kg,Cu SO4和纳米Cu O组雏鸡嗉囊铜含量和平均日增质量显著高于对照组和微米Cu O组(P<0.05);Cu SO4组雏鸡嗉囊Ctr1 mRNA相对表达量显著高于对照组(P<0.05),Cu SO4组雏鸡嗉囊Ctr1蛋白表达量显著高于对照组和微米Cu O组(P<0.05),对照组和微米Cu O组显著高于纳米Cu O组(P<0.05);日粮中添加铜160 mg/kg,对照组雏鸡嗉囊Ctr1蛋白表达量显著高于Cu SO4组,Cu SO4组显著高于微米Cu O组,微米Cu O组显著高于纳米Cu O组(P<0.05)。日粮中添加铜8和160 mg/kg,各组雏鸡嗉囊Ctr2 mRNA相对表达量无显著差异(P>0.05),纳米Cu O组雏鸡嗉囊Ctr2蛋白表达量显著高于对照组、Cu SO4和微米Cu O组(P<0.05)。可以看出,日粮中添加Cu SO4和纳米Cu O显著提高雏鸡嗉囊铜含量和平均日增质量,微米Cu O没有明显变化。嗉囊Ctr1对Cu SO4的吸收转运发挥重要的作用,Ctr1与纳米Cu O的吸收转运关联不甚密切,纳米Cu O与Cu SO4的吸收转运方式有较大差异。日粮中添加纳米Cu O显著提高雏鸡嗉囊Ctr2蛋白表达,嗉囊Ctr2与Cu SO4吸收转运关系不明显。

广西龙眼种质耐寒性的CTR值鉴定

应用叶片组织细胞结构紧密度(CTR值)对广西39个龙眼品种(单株)和龙荔进行耐寒性鉴定,并对龙眼叶片组织结构紧密度(CTR值)与叶片各个组织的厚度进行了相关性分析。结果表明,广西龙眼种质在不同品种(单株)之间以及同一类型不同株系之间的耐寒性存在较大差异,其耐寒性按CTR值分为强、较强、中等和弱4类。

外源乙烯及1-MCP对牡丹CTR基因表达的影响

采用RT-PCR法研究外源乙烯和1-MCP对牡丹品种洛阳红(Paeonia suffruticosa Luoyanghong)1级切花CTR基因家族3个成员基因表达的影响,以揭示乙烯在牡丹采后开花和衰老进程中的调控机制.结果表明,在花朵开放和衰老进程中,PsCTR1和PsCTR2类似组成型表达,PsCTR3随内源乙烯的增加表达增强.PsCTR2和PsCTR3表达受外源乙烯的促进,PsCTR1的表达仅在花朵开放后期受到外源乙烯的促进.1-MCP处理增加了PsCTR1和PsCTR2的表达,但对PsCTR3的表达起先促进后抑制的作用.复合处理的结果表明,1-MCP处理可以逆转乙烯处理对PsCTR1和PsCTR2的作用;在切花进入盛花期和衰老期后,乙烯处理可以逆转1-MCP处理对PsCTR1、PsCTR2和PsCTR3的作用.

小麦类CTR1基因的克隆和特性分析

【目的】克隆小麦类CTR1基因(TaCTR1),研究其在各种胁迫条件下的表达、亚细胞定位和过量表达TaCTR1对转基因烟草耐盐性的影响。【方法】利用RACE结合RT-PCR技术克隆TaCTR1,利用半定量RT-PCR研究TaCTR1在各种非胁迫及ABA处理条件下的表达,通过烟草转化研究过量表达TaCTR1对转基因植株耐盐性的影响。【结果】TaCTR1全长2635bp,编码759个氨基酸,在其羧基端有一个非常保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶结构域,该结构域含有ATP结合位点和一个钙调素结合位点;TaCTR1与其它植物中CTR1的氨基酸序列同源性较高。TaCTR1的表达受NaCl和干旱胁迫的诱导,当用30μmol·L-1ABA对小麦幼苗进行处理时,TaCTR1的表达受到抑制,当将小麦幼苗转移至无ABA的Hoagland培养液时,TaCTR1的表达又逐渐升高。利用洋葱表皮细胞进行瞬时表达显示TaCTR1可能定位于细胞质膜。过量表达TaCTR1的转基因烟草植株耐盐性下降。【结论】TaCTR1是小麦中克隆的第一个CTR1基因,TaCTR1:GFP可能定位于细胞质膜,过量表达TaCTR1的烟草植株耐盐性下降说明TaCTR1是植物耐盐信号传导途径的负调控因子。

V-P-Fe系CTR的研制

阐述了 V- P- Fe系临界温度热敏电阻 CTR(critical temperature resistor)的详细制作过程 ,并对不同样品的技术参数进行对比 。

结合注意力机制和图神经网络的CTR预估模型

大多数CTR预测的算法都是将特征嵌入初始化为一个固定的维度,忽略了长尾物品特征的流行度不高。把它和头部物品的嵌入向量设置为相同长度会导致模型训练不平衡,影响最后的预测结果。基于此,本文首先使用一个端到端的可微框架,该框架可以根据特征的流行度自动选择不同的嵌入维度。其次,引入挤压激励网络机制和具有残差连接的多头自注意力机制,分别从不同角度动态地学习特征的重要性以及识别重要的特征组合,然后使用图神经网络代替传统内积和哈达玛积显式建模二阶特征交互。最后为了进一步提高性能,将DNN组件与浅层模型相结合形成深度模型,利用贝叶斯优化算法为深度模型选择一组超参数,避免复杂的调参过程,并且在2个基准数据集上实验,结果验证模型的有效性。

基于通用计算平台SM4-CTR算法并行实现与优化

随着大数据、云计算、5G通信技术的迅速发展,数据传输安全问题日益凸显,密码算法的设计和高效实现变得尤为重要,能高速运行的国产密码算法已成为保护国家安全的关键.与此同时,原本只用于图像计算的硬件GPU,在编程模型CUDA发布后就成为通用的、普及化的算力资源.本文基于通用的计算机平台,提出了利用其本地GPU进行CTR工作模式下SM4算法高速加解密的并行实现和优化方案.实验表明,本文提出的SM4-CTR并行加解密方案能够有效提高SM4算法的运行效率,在通用的计算机平台上,能够达到40倍加速比,加解密速率达到了14.192 Gbps.实验中还分析了线程块划分对GPU并行加速效果的影响,最优线程块大小为128到512,且必须为32的整倍数.最后,基于本文实验的结果与其他团队的优化SM4方案进行对比,包括传统工作模式下利用CPU、GPU优化的方案和利用软件快速实现的方案,对比结果显示即便之前团队的方案运行的平台硬件条件好于本文实验环境,文中提出的方案运行速率依然能做到大幅领先.因此,本文方案在安全性、运算速率提高的同时适用平台也更加广泛,在实际生活中针对大数据和个人数据的安全保护中必将发挥巨大的作用.

纳米ZnO对斑马鱼(Danio rerio)肝组织mdr1、nka、ctr1、hif基因mRNA的影响

随着纳米材料的广泛应用,越来越多的人开始关注并研究纳米材料的环境安全性,特别是生物毒性。基因mRNA受环境的影响往往早于毒性损伤,可作为组织损伤的前兆。以斑马鱼为受试生物,运用RT-PCR研究了ZnO纳米颗粒(5.6 mg/L)对肝组织mdr1(多药耐药性基因)、nka(Na+-K+-ATP酶基因)、ctr1(高亲和铜转运蛋白基因)、hif(低氧诱导因子基因)mRNA的影响,这些基因主要与斑马鱼肝组织自身免疫、细胞膜转运功能以及氧化应激有关。实验发现各基因与对照组相比有显著性差异(p<0.05),说明ZnO纳米颗粒对斑马鱼肝组织mdr1、nka、ctr1、hif基因有影响。

铜对Ctr1基因mRNA表达的影响

采用半定量RT-PCR法检测铜对猪传代肾细胞(PK15)中特异性铜转运蛋白Ctr1基因mRNA表达水平的影响,以β-actin为内参考,对各试验组cDNA同时进行PCR扩增。结果,猪肾PK15细胞/%1基因mRNA表达量在7.8～31.2μmoL.L-1 Cu范围内随铜添加浓度的升高减少,当铜添加浓度达到62.5μmoL.L-1时,其表达量又有所回升,呈双相反应。

SM4算法CTR模式的高吞吐率ASIC实现

针对同时要求安全性能高和吞吐率高的应用场景,基于支持并行实现的计数器模式SM4算法,提出一种高性能、可扩展的电路结构。该结构分离了控制平面和数据平面,并对数据平面进行了参数化,使得电路性能可依据吞吐率需求进行扩展。通过该结构,既可保障数据的安全性能,又可保证较高的吞吐率。FPGA实现结果显示,单通道设计的吞吐率可达14.647Gbit/s,而资源开销仅为7 423 ALMs。在0.18μm CMOS工艺下进行综合的芯片面积为0.271 mm^2。

牡丹CTR1基因家族基因片段及其cDNA 3′-末端的克隆与序列分析

以牡丹品种‘洛阳红’(Paeonia suffruticosa‘Luo Yang Hong’)花瓣为材料,用CTAB法提取总RNA,根据已报道的CTR1(Constitutive Triple Response 1)蛋白的保守氨基酸序列设计简并引物,通过RT-PCR扩增得到3条牡丹CTR1基因同源片段。利用其已知中间序列,通过3′快速扩增cDNA末端技术(3′RACE)及序列拼接,最终得到了这3个基因片段除5′末端外的全部cDNA序列,分别命名为PsCTR1、PsCTR2和PsCTR3。分析结果表明,由PsCTR1、PsCTR2和PsCTR3基因翻译的氨基酸片段与拟南芥和番茄的CTR1蛋白氨基酸序列的同源性均较高,分别为88%和85%;61%和61%以及70%和69%。

基于LDA和CTR的用户模型分析

个性化服务一直是研究的热点,但是如何构建完整的用户模型是一个颇有挑战性的问题。将基于主体模型LDA对用户模型进行预测,在用户和推荐项目的特征向量上采用CTR进行约束,使结果更为准确。在只需要少量人为因素下,由机器来训练最初的主题模型,在训练模型的基础上,通过选取100名用户的微博作为测试,用等级打分制来对推荐的项目进行打分,最终的结果显示,在新闻推荐上,微观满意度达到82.5%;而在名人推荐上,微观满意度达到了84.3%,综合以上,推荐服务的满意度还是令人满意的。

一种基于实时CTR的移动应用商店内容推荐改进算法

针对内容信息过载,冷启动等导致移动应用市场用户消费受限、广告收入受阻的问题,文章提供一种能够提高移动应用市场人均分发能力的内容推荐算法。首先,收集一段时间内产生的内容推荐数据,作为待处理的推荐内容集合。然后,通过一种改进的实时CTR推荐算法,对已有内容进行基于展示、点击、下载的重新排列,并将重新排列的数据展示在移动应用市场内部。与传统的CTR推荐算法相比较,改进后的实时CTR推荐算法在评价维度上更加合理。通过对比,改进后的实时CTR推荐算法可以提高移动应用市场的分发能力,适用于信息过载下的移动应用市场。

Ctr1mRNA表达水平与细胞内CuZn-SOD活性的相关性

采用半定量RT-PCR法检测不同铜水平对猪传代肾细胞（PK15）中特异性铜转运蛋白Ctr1基因mRNA表达水平的影响,以β-actin为内参考,对各试验组cDNA同时进行PCR扩增;采用黄嘌呤氧化酶法对各实验组细胞内CuZn-SOD活性进行检测。猪肾PK15细胞Ctr1基因mRNA表达量在铜添加量在7.8～62.5μmoL·L-1范围时,其表达量呈双相反应;实验各组细胞内CuZn-SOD活性均高于对照组（P〈0.05）,以Ⅳ组与其它各组差异显著（P〈0.05）。细胞表面Ctr1基因mRNA的表达量与细胞内CuZn-SOD活性呈反向性关系。

VO_2在V-P-Fe系CTR的相变偏移分析

实验表明,在氧化钒中掺杂不同的物质与不同的比例制作的邻界热敏电阻CTR(Critical Temperature Resister)样品的VO2相变点得到了提高,发生了偏移,这种偏移与掺杂成份与比例有一定的关系.根据样品对应的热谱图,从样品成份中VO2、Fe2O3、P2O5微观结构分析各成份所起的作用.设计制作3种掺杂比例不同的样品,比较其不同组份相变点的偏移.此方案得出,在制作邻界热敏电阻CTR时各组份相互牵制相互影响的关系.VO2的相对量与相变点温度成正比关系;P2O5的相对量影响VO2微晶的稳定,也会影响Fe2O3的变价和电子的传导,从而影响VO2的相变;Fe2O3的量与VO2导体性能成正比关系,相对量大,相变点温度将降低.

焦磷酸测序分析CTR1基因多态性方法的建立

目的:建立CTR1 rs10981694单核苷酸多态性位点的焦磷酸测序方法。方法:全血g DNA为模板,生物素标记引物,对扩增多态位点目的片段,制备生物素标记单链模板,与测序引物退火结合后行焦磷酸测序。分析结果经毛细管电泳测序验证,并进行重复性检验。结果:本文建立了针对CTR1 rs10981694多态性位点的焦磷酸测序方法,经毛细管电泳测序验证和重复性验证,结果准确可靠。CTR1 rs10981694 C和A等位基因频率分别为21%和79%均符合Hardy-Weinberg平衡。结论:本文建立的焦磷酸测序方法可准确、高通量、快速检测CTR1 rs10981694单核苷酸多态性,并且特别适宜大样本量的临床及科研批量检测需要。

基于CTR操作模式的AES算法加密组件的研究

通过对AES算法进行研究和实现,并对CTR算法的操作模式必要性和模式原理进行说明,结合COM的优秀特性将基于CTR操作模式的AES算法封装在一个组件中,组成一个跨平台可重用性的组件。

microRNA1917调控番茄乙烯信号负调控因子CTR4sv3的表达

为弄清Sly-miR1917以及其靶基因SlCTR4sv3在番茄生长发育和响应外界刺激中的表达模式,以中蔬6号番茄(Solanum lycopersicum L.Zhongshu 6)为试材,实时荧光定量PCR检测Sly-miR1917和SlCTR4sv3在番茄不同组织部位的表达,并结合生物信息学分析Sly-miR1917和SlCTR4sv3启动子顺式作用元件,调查了二者对相应激素和非生物胁迫的响应模式。此外,为进一步明确靶基因是否对Sly-miR1917存在反馈调控机制,应用Gateway重组技术将SlCTR4sv3和点突变后抗Sly-miR1917降解的mSlCTR4sv3连入超表达载体pB7YWG2,获得35S::SlCTR4sv3和35S::mSlCTR4sv3转基因阳性植株,检测相应植株中的SlymiR1917表达变化。结果显示:在番茄幼苗,成株叶片、花柄、花、成熟果实中Sly-miR1917与靶基因SlCTR4sv3表达模式呈负相关;茉莉酸、赤霉素、水杨酸、乙烯,以及干旱处理诱导SlCTR4sv3的表达量上调,而Sly-miR1917只在茉莉酸处理的幼苗中上调表达;35S::SlCTR4sv3株系中SlCTR4sv3表达量略高于野生型,而在抗Sly-miR1917降解的35S::mSlCTR4sv3转基因株系中显著升高,说明SlCTR4sv3表达水平受到Sly-miR1917的严格调控;此外,SlCTR4sv3的高表达会诱导Sly-miR1917的表达量上调,这一现象在35S::mSlCTR4sv3株系中尤为明显,暗示着SlCTR4sv3能够反馈调节Sly-miR1917的表达,二者严格而精确地调控模式为植物能够正确的响应乙烯提供保证。