基于HMAC算法的网络通信安全数据传输系统设计

目前的网络通信安全数据传输系统稳定性较差,导致通信质量下降。为了解决上述问题,设计基于HMAC算法的网络通信安全数据传输系统。通过加密模块、解密模块实现网络通信数据加密和解密处理,采用HMAC算法对身份认证模块字段的含义进行延伸,利用逻辑发生器减少外来伪造信息的攻击。获取Logistic映射和Chebyshev映射的迭代初值和控制参数,将其作为HMAC算法的序列值,保证消息的传播安全性和不可逆转性,以此实现网络通信安全数据传输。实验结果表明,基于HMAC算法的网络通信安全数据传输系统的传输稳定性高达99%,通信质量较好。

基于HMAC算法的无线通信网络数据安全传输方法

无线通信网络数据传输易受恶意攻击,面临数据泄露、篡改等风险。为此,文章提出基于HMAC算法的无线通信网络数据安全传输方法。该方法将网络节点分簇,利用HMAC算法建立簇间安全通信机制,实现数据的安全传输。实验证明,该方法显著提升了数据传输的稳定性和安全性,通信质量优良。

HMAC-SM3/SHA256算法的低开销硬件结构设计

为了保障工业物联网设备采集数据的完整性,提出一种HMAC算法的通用硬件结构,并在此结构基础上,以资源复用的方式将SM3和SHA256算法与HMAC算法集成,实现同一块电路支持SM3、SHA256、HMAC-SM3和HMAC-SHA256四种算法。仿真结果显示,在10 MHz时钟频率下,吞吐率最高可达39.3 Mbps。FPGA实现结果表明,相对于单独实现四种算法,逻辑资源缩减53.3%,仅需占用3530个逻辑单元(Logic Element)和2240 bit的存储资源。

基于OpenCL的HMAC-SHA256算法优化与实现

HMAC算法作为主流消息认证算法之一,面临着以纯软件方式运行速度慢,以传统的FPGA硬件实现方式更新维护困难的问题。针对上述问题,设计了HMAC-SHA256算法的定制计算架构并基于OpenCL以高层次描述方式进行了实现。具体包括计算路径优化、存储结构与查找表优化、HMAC-SHA256全流水结构设计。基于OpenCL的计算任务分组优化、数据存储优化、数据通道矢量化等手段实现了HMAC-SHA256算法的FPGA定制计算架构。实验结果表明:在Intel Stratix 10 FPGA平台上,所实现的HMAC-SHA256吞吐率达到174.236Gbps,与Intel Core I7-10700 CPU相比,性能提升了656%,能效提升了1514%;与NVIDIA GTX 1650 SUPER GPU相比,性能提升了14%,能效提升了288%。

对复杂水资源系统管理的认知与思考

通过提升管理能力进一步缓解水资源供需矛盾,应对水、经济、社会、生态等关联系统之间的不确定性已经成为新时期水资源可持续发展的必然要求。面对我国水资源系统存在的新老问题,亟须开展新时期反映复杂水资源系统特征的管理研究。基于此,梳理我国水资源管理模式的发展历程,指出我国已经进入面向关联要素的水资源系统综合管理阶段,多属性、全过程和多要素是目前复杂水资源系统管理的基本特征。从管理目标、管理对象和管理路径3个方面对复杂水资源系统管理的基本框架进行详细阐述。最后,对复杂水资源系统管理的关键支撑技术进行探讨,提出水资源监测技术、水循环模拟技术、水资源配置与调度技术、水生态环境过程模拟技术是我国水资源科学管理的关键支撑。

创伤中心医疗质量控制指标专家共识

创伤是全世界的重大公共卫生问题,是45岁以下人群第1位的死亡原因,也是我国城乡居民的五大死因之一。创伤救治体系的建设是提高患者生存率的关键,完善的创伤救治体系能够确保患者迅速得到专业医疗救助,创伤中心的建设能够改善创伤救治效果。目前,我国不同地区的创伤救治质量大不相同,对创伤救治的医疗过程采用全面质量管理和对创伤的现场救援、院前急救和院内治疗进行标准化控制,是提高创伤救治能力水平和创伤患者生存率的重要措施。医疗质量控制指标作为医疗全面质量管理的关键因素,其可以引领创伤中心发展的方向。为进一步加强创伤救治的医疗质量管理,规范临床诊疗行为,促进医疗服务的标准化、同质化,国家创伤医学中心医疗质量控制专业委员会结合国内创伤救治现状,对国家卫生健康委员会2018年发布的《关于进一步提升创伤救治能力的通知》中创伤中心医疗质量的16项控制指标进行了细化和更新,制定了新版19项质量控制指标,包含名称、定义、计算方式、意义、质量控制对象等,供各级创伤中心在医疗质量管理工作中使用,为创伤中心的质量控制工作提供可循路径。实施这些质量控制指标能够引导医疗机构对创伤救治的各个环节进行严格监控和评估,并及时解决存在的问题;同时,这些指标可以提升机构内部协作效率,加强相关科室之间的沟通和协作,从而提高创伤救治的效率与水平。

数学学科核心素养导向下的教育数学实证研究

教育数学实验是中国教育改革的重要组成部分,学生的数学学科核心素养发展状况是其改革实验效果的重要衡量指标之一.研究选取初中数学核心素养评价框架,对邛崃市教育数学实验进行评价研究,分析该实验对学生数学核心素养发展的影响.基于所选框架对该市2017级初三第二次诊断试卷考查的数学核心素养进行分类.根据学生核心素养的得分,对比分析该市3672名初三学生与93名教育数学实验班学生数学核心素养的发展状况.研究发现:该市初三学生的整体数学核心素养发展不平衡,特别是在数学建模、逻辑推理素养上不合格比例较高;教育数学体系下的实验组核心素养发展情况普遍优于该市整体水平,且其发展更为均衡.结论说明教育数学可促进学生数学核心素养的普遍均衡发展,实验风险可控,适合大规模普及.

船舶模块化建造关键技术研究

随着科学技术的进步和船舶需求量的增长,船舶建造模式逐步进入了以中间产品为导向的模块化建造模式。相比原传统的建造模式,模块化建造模式下增加了大量中间模块舾装及建造的环节,既包含了区域或功能模块的组装成型、进舱安装,又包括大型分段或总段模块的结构建造、预舾装以及合拢的整体过程。船舶模块化建造技术更为复杂。模块化建造技术是实现模块化造船的前提,本文在分析船舶模块主要类型的基础上,研究了船舶模块化建造流程及其关键技术和措施,为提高模块化造船水平提供参考。

橘汁发酵过程中柑橘香气及其贡献化合物的分析

柑橘香气是柑橘果酒重要香气属性之一。为研究柑橘果酒加工过程中柑橘香气形成及影响机制,采用固相萃取法和正向硅胶色谱法结合气相色谱嗅闻仪、气相色谱质谱仪和感官评价对柑橘香气及其贡献化合物和异味物质在橘汁发酵中的变化趋势进行分析。结果表明,从橘汁中共鉴定出29种关键香气物质,主要为果香气、柑橘香气、花香气、清香气和乳脂香气化合物,其中月桂烯、庚醛、柠檬烯、γ-松油烯、癸醇、辛醛、辛醇、香茅醇和橙花醇被鉴定为柑橘香气重要贡献化合物。在橘汁发酵前4 d,柑橘香气强度呈显著增加的趋势,随后显著减弱。Pearson相关性分析显示,柑橘香气强度的变化与柠檬烯、γ-松油烯、辛醇和橙花醇含量增减密切相关(P<0.05)。伴随着柑橘香气化合物含量降低,异丁酸、丁酸、2-甲基丁酸、戊酸、己酸、庚酸和辛酸等酸败刺激性气味物质含量显著增加,这些异味物质对柑橘香气的形成具有显著的遮盖作用。研究结果可为今后柑橘果酒工艺改进及香气品质提升提供一定的理论依据。

本科分流培养模式下药物发现中关键技术新课程的构建

培养一流人才、服务国家战略是“双一流”建设的重要指导思想。面向国家对药学高层次人才的需求,中山大学药学院对高年级本科生实施药物化学、药理学、药剂学三大方向的分流培养。目的是强化学生对学科发展前沿的把握,提升学生对药学基础知识的综合运用以及解决问题的能力,激发学生的创新能力。以药物发现中的关键技术课程为例,文章介绍在药物化学方向下建立配套课程的设计思路及教学内容、教学方法与教学成效,为药学精英人才培养提供新思路。

突破“卡脖子”技术:知识开发模式对企业关键核心技术及其衍生技术的影响

在新一轮科技革命与百年未有之大变局下,我国企业正面临由贸易之争转变为科技实力之争带来的“卡脖子”技术困境。基于突破“卡脖子”技术的现实问题,以中国上市公司发明专利为数据集,分析企业知识开发模式对关键核心技术及其衍生技术的影响。结果表明,内部创新模式与外部创新模式均对企业关键核心技术及其衍生技术突破具有促进作用,但相比之下,外部模式产生的影响更加显著。进一步研究发现,市场竞争强度在知识开发与衍生技术之间起促进作用;选择外部知识开发模式不仅有利于衍生技术数量增长,而且有助于专利质量提高;衍生技术的成果转化会反馈新的关键核心技术突破。研究结论对我国企业高效选择创新路径,实现“卡脖子”技术突破具有重要参考价值。

科技自立自强背景下的新型举国体制:基本内涵、适用范围与构建思路

进入新发展阶段,实现高水平科技自立自强成为中国统筹发展与安全的战略支撑和必然要求。其中,构建和完善关键核心技术攻关新型举国体制是实现科技自立自强的关键举措。本文认为,科技自立自强背景下进一步健全新型举国体制需要把握以下重点:在基本内涵上,理解新型举国体制的关键是同时抓住“举国”这个原内核和“新型”这个新内核,正确认识两个内核的关系;在适用范围上,运用新型举国体制的前提是提出需求明确、仅靠市场竞争难以突破的战略科技任务,并注意适用范围的动态演化性;在构建思路上,要围绕充分发挥国家作为重大科技创新组织者的作用,以系统化思维推进相关改革,强化中央层面的决策指挥体系,完善技术攻关组织管理体系,建立适配新型举国体制的政策体系;在推进实施上,应根据事项轻重缓急和难易程度等因素,确定当前重点。

湖北省重点实验室建设发展现状及优化路径研究

湖北省重点实验室经过多年的建设发展,已经成为全省创新体系的重要组成部分,在基础科学研究、人才培养、合作交流等方面积极作为,是支撑学科建设和产业创新发展的重要力量。同时实验室也存在布局不够合理、与产业结合不紧密、绩效考核方式有待改进、缺乏有效的退出机制等方面的问题。通过系统分析国家、发达省市关于重点实验室的布局设计、推进举措、管理机制等方面的成功经验和先进做法,研究提出省重点实验室优化的路径。

民营经济高质量发展与新质生产力:关联机理与互动路径

习近平总书记在创新发展马克思主义生产力理论的基础上提出“新质生产力”这一以科技创新为主导、以关键性颠覆性技术突破为依托的全新生产力概念。新质生产力是对传统生产力的升级与飞跃,旨在推动我国实现高质量发展。改革开放以来,民营经济在我国解放、发展生产力的过程中发挥了重要作用。步入新发展阶段,民营企业将因具备创新发展意识、产业创新优势、企业家精神才能等特殊优势而成为我国培育新质生产力的有生力量。与此同时,民营经济也将在形成新质生产力的过程中实现发展质量变革。为此,要支持民营企业参与关键核心技术攻关,动员民营企业助推新型工业化与产业现代化,引导民营经济布局新兴产业和未来产业,完善支持民营企业培育新质生产力的体制机制,以实现民营经济高质量发展与新质生产力培育的良性互促。

中国潜在自主可控关键产品识别与突破路径研究

系统分析中国潜在自主可控关键产品突破时序路径,是逆全球化背景下全面防范和化解“卡脖子”潜在风险的关键。基于1995—2021年243个国家(地区)出口产品数据构建产品空间网络模型,识别全球核心产品及中国潜在自主可控关键产品,基于产品能力和网络核心性构建优先度指数,挖掘潜在自主可控关键产品突破路径。研究表明,在2021年核心度前10%的124种全球核心产品中,共有54种中国潜在自主可控关键产品,其突破路径为:充分利用机械与电力设备、基本金属制品、化工产品等领域已有的产品能力基础,优先突破光学显影和金属工艺等领域的基础关键产品,再进一步突破机械与电力设备、光学与医疗等精密仪器、塑料与橡胶制品业等领域高端关键产品。

采动岩层整体移动“类双曲线”理论模型及验证——从二维“类双曲线”到三维“类双曲面”模型

煤炭开采会引起上覆岩层自下而上变形、破断及移动,并导致地表沉陷等问题,其本质是一个力学过程,故亟需发展基于岩层破断力学机理的移动理论模型。首先简要回顾了国内外岩层移动理论模型,然后重点介绍了本团队近年来在岩层整体移动理论模型方面的研究进展。基于不同层位岩层的破断形态的力学分析和相似模拟试验结果,提出了采动覆岩整体移动“类双曲线”模型,其顶点大约位于上覆岩层主关键层的层位。进而建立了岩层移动内外“类双曲线”整体模型,给出了采动覆岩内外整体移动表达式及物理意义参数体系。针对不同覆岩和煤层赋存条件,分析了岩层整体移动“类双曲线”模型的演化规律。在此基础上,进一步将二维“类双曲线”拓展到三维“类双曲面”模型,建立了采动覆岩全空间“类双曲面”立体移动模型,该模型包含“类单叶”和“类双叶”双曲面。该理论模型是在我国很多前辈及学者的研究基础上,从系统科学的角度考虑岩层的整体移动规律,初步形成了采动覆岩整体移动“类双曲线(面)”理论模型框架,希望能为我国煤炭科学开采提供理论指导。

“关系调”“平行调”异同之辨与思

关系调、平行调是大小调体系中调关系范畴的两个基础性概念。由于二者是描述调与调之间“亲疏远近”的重要依据,因而也和我国传统宫调体系中的旋宫转调产生了间接的关联。而长期以来,国内外专业音乐教育领域在关于关系调和平行调的概念表述上,一直存在着“此即彼”和“此非彼”两种相悖的观点,给教、学、研均造成一定困惑。该文基于国内外具有较强权威性或较大影响力的教程、专著或工具书,对两种观点并存的现状进行了详实的梳理,对其成因也展开了多方面的探究,力求“慎思之,明辨之”。

土木工程重点学科建设推进本科人才培养质量的研究与实践

将土木工程重点学科建设与本科教育相结合,提升本科人才的培养质量是有意义和必要的。该文以河南大学土木工程专业的教学模式革新为例,结合省级重点学科的实际建设情况,对原有本科人才培养方案进行改革补充,从制度体系建设和创新创业实践两个方面提出十六项具体措施。通过2018—2021年的改革结果跟踪调研分析,验证其可行性,取得良好的创新效果。

固态电池关键材料体系发展研究

固态电池技术是发展兼具高能量密度、高安全性、长寿命和低成本的下一代电池的重要保证,当前全球主要国家及地区均在加快布局固态电池研发和产业化。本文从固态电池关键材料的技术体系、产业体系和支撑体系3个方面着手,综述了国际固态电池关键材料体系的发展现状,分析了美国、欧洲、日本、韩国等国家和地区的固态电池技术发展路径、产业规模和支撑体系建设情况,梳理了我国固态电池关键材料体系的发展现状并提出了发展目标。研究发现,我国固态电池正处于推广发展期,在关键原材料、关键科学技术瓶颈突破、规模化量产及产业化应用等方面面临挑战。研究建议,坚持分步发展固态电池的总体策略,设立国家级固态电池发展规划和重大科技专项,推动固态电池技术研发机构建设,促进固态电池市场化应用及产业转型,优化固态电池生态环境建设,实现我国固态电池产业领跑世界。

全球疫苗研发现状和展望

频繁暴发的新发突发传染病已成为影响人类公共卫生及健康的重要危险因素,目前接种疫苗依然是应对传染病最关键的手段。新型冠状病毒感染(COVID-19)疫情以来,无论是创新型疫苗基础技术还是疫苗研发策略均取得了革命性进展,以m RNA技术为代表的第三代疫苗技术逐渐成为一种新兴的疫苗研发方式。本文对近年来的不同疫苗技术特点进行全面梳理,综述了基于不同技术平台的重点疫苗产品的最新研究进展,并展望了未来疫苗研发策略,为疫苗研发工作提供经验和借鉴。