一种抗DA／AD转换的音频信息隐藏算法

提出了一种新颖的基于音频采样点倒置的信息隐藏算法。在一定帧长条件下,经受DA/AD转换、低通滤波等攻击以后的音频和原始音频波形相似度很高。而倒置一段时间的采样点在该段时间中不对人耳听觉产生影响。根据这些特点,算法首先对载体音频进行分帧,然后利用倒置的方法在音频中嵌入秘密信息。秘密信息通过判断相似度的极性进行提取,提取过程中算法设计了同步搜索机制,提高了秘密信息提取正确率。实验表明,嵌入秘密信息后的音频文件不仅具有良好的不可感知性,而且能够抵抗诸如低通滤波、加噪声、回声、重采样、Mp3解压缩等攻击,特别还能抵抗DA/AD转换和各种去同步攻击,具有很强的鲁棒性。

航路网络关键脆弱节点分析方法

为了提高航班准点率,保障运行安全,缓解空管部门的压力,识别出航路网络的脆弱环节及关键脆弱节点并对此进行改善,能够有效地保障航班正常运行,进一步提高民航服务水平。基于广州-珠海空域的航路网络数据,构建空中交通网络并选取三个复杂网络脆弱性统计特征,进行攻击实验,开展关键脆弱节点分析,结果表明,在广州-珠海空域网络中,脆弱性较高的节点主要有从化航路点和石龙航路点,平洲航路点的脆弱性也相对较高,这些节点的失效将会使该区域的脆弱性显著提升;而高要航路点、ATAGA航路点、龙门航路点三点脆弱性较低,这些航路点的失效并不会对整个网络的脆弱性造成太大影响。

边耦合相依网络动态修复策略研究

为应对边耦合相依网络中因少部分的连边失效引起的网络大面积的结构性破坏甚至崩溃,本文提出了一种基于共同边界连边的边耦合相依网络级联失效修复模型。将修复过程与网络级联失效过程动态结合,同时根据边耦合网络的特征提出了复合冗余度择优修复策略和一种改进的复合冗余度择优修复策略。分别在随机故障和蓄意攻击情况下对ER-ER(Erdős-Rényi随机网络)、SF-SF(scale-free无标度网络)边耦合相依网络进行仿真,与随机修复策略及介数择优修复策略对比,寻找最优修复策略。研究发现在不同结构的边耦合相依网络中的最优修复策略,随着网络连边初始存留比例及故障类型的不同而发生改变,并且能够在更大的连边初始攻击比例下修复网络至初始状态的修复策略,其所需要的迭代步数并不一定最少。

基于改进Das协议的无线传感器网络用户认证协议UAPL

针对在无线传感器网络中采用用户认证的方式获取节点数据时,容易出现密码被破译,以及容易遭受多种网络攻击等安全性问题,在改进Das协议的双因素身份验证的基础上,引入了用户与网关、网关与传感器节点之间的互相验证机制以及用户密码变更机制,提出了UAPL协议。UAPL协议具有防止网关节点旁路攻击、伪装攻击等网络攻击的安全验证机制,提供的密码变更防护能防止由于密码泄露而引发的安全问题。实验结果表明,UAPL协议与其他改进Das协议相比具有较高的安全性。

中国国内航空网络的可靠性评价

天气或者人为破坏等因素会导致机场的航班延误,从而影响整个航空网络的运输效率。该文定量分析了机场失效对航空网络的影响,分别从随机故障和4种不同蓄意攻击的情况下评价了2012年国内航空网络的抗攻击能力(称为网络的可靠性),研究结果发现:在随机故障下我国航空网络的可靠性较好,失效机场数目达到80%以上时网络瘫痪;在基于加权度中心性、加权中介中心性、加权邻近中心性和吞吐量4种蓄意攻击模式下,失效机场达到约为20%时网络瘫痪,其中,基于机场加权中介中心性的蓄意攻击能够最迅速地导致网络崩溃。认为由这1/5的机场组成的子网络可以界定为航空网络的主干网络,加大主干网络的建设对优化航空网络运输效率具有重要意义;最后,从网络可靠性角度分析了主干网络中34个机场对全国网络的重要性,探讨了区域性枢纽的竞争地位。

考虑蓄意攻击的第四方物流弹性网络设计模型

研究考虑蓄意攻击的第四方物流弹性网络设计问题.建立一个双层的第四方物流网络设计优化模型,上层模型确定网络结构,并在一定弹性水平下最小化网络成本,下层模型则通过选择攻击策略来最大化网络的攻击效果.设计了双层优化算法,上层概率解发掘算法求解网络设计问题,下层迭代局部搜索算法求解最优的攻击策略.最后,仿真实验结果表明模型的合理性和算法的有效性.

市区公路交通网络特性及鲁棒性

为研究市区范围内交通网络是否合理,解决鲁棒性强弱等问题,采用随机攻击策略和蓄意攻击策略分析网络特性和鲁棒性方法,揭示出市区内公路交通网络的拓扑特性和鲁棒性特点,并选取沈阳市为试验区,研究其网络特性和鲁棒性.实验结果表明:沈阳市公路交通网络具有较小的连接任意路段节点之间的平均路径长度,表现出小世界特性和无标度网络特性,路段节点之间连接的紧密程度较大,对随机攻击策略有较强的鲁棒性和对蓄意攻击策略较强的脆弱性(较弱的鲁棒性),符合无标度网络特性.

基于非线性容量负载模型下电网的级联故障分析

随着电力系统跨区域联网规模的不断扩大,大电网的鲁棒性越来越受到关注。为探究电气特征对级联故障的影响,首先,基于IEEE118系统分别构建了具有电气特征的加权电网和只具有拓扑结构的无权电网;其次,提出了一种非线性负载容量模型,利用该模型进行随机攻击下级联失效仿真,结果表明加权电网容量参数的阈值较无权电网小,对级联失效的抗毁性更强;最后,通过蓄意攻击发现,加权电网对权攻击的级联故障的抗毁性强于无权电网的度攻击。但是加权电网的介数攻击与无权电网类似,对级联故障的抗毁性较差;原因在于高介数节点为IEEE118系统中的变压器节点,对电网的传输十分重要,在实际电网中需要加强对其的保护。

城市轨道交通网络抗毁性实例研究

基于复杂网络特性,对香港城市轨道交通网络特征值:节点度、聚集系数、平均最短路径、节点和边介数、连通环进行分析。通过节点介数和节点度值,确定了香港地铁中较重要车站。以全网效能和乘客出行成功率为抗毁性指标,研究网络在随机攻击和选择性攻击下抗毁情况,发现网络在蓄意攻击下表现较弱的抗毁性,并且节点失效比边失效给网络造成的损毁更严重。

基于帕累托最优的电力CPS多目标防御策略研究

针对低频率高损失的电力CPS蓄意攻击事件,基于博弈论思想及理性人假设,建立了两阶段多目标模型,并通过求解帕累托最优,为电网防御人员制定防御方案提供了参考。第1阶段以直流潮流建模,基于线性规划遍历求解经调度人员合理应对后的所有攻击方案的最小攻击损失。第2阶段基于强度帕累托进化算法SPEA求解多目标模型,得到利用最少的“人财物”等防御资源实现最佳防御效果的帕累托前沿,并给出了整个博弈过程的纳什均衡。最终通过修改的IEEE14节点系统验证了该方法的有效性。

基于蓄意攻击下的民用机场网络级联失效抗毁性分析

在机场网络中单个机场节点的失效往往会波及整个网络。本文运用复杂网络理论构建机场网络级联失效抗毁性评估模型,然后对不同的机场节点进行蓄意攻击,使失效节点负载重新分配,并通过网络的节点失效率来衡量网络的抗毁性。最后以中国华东地区的机场网络进行实例仿真,并对仿真结果进行总结分析,为提高机场网络的抗毁性提出了一些意见和措施。

中美两国互联网拓扑结构的抗毁性比较

针对日趋紧张的互联网安全局势,以网络攻击发生后残余网络拓扑中最大连通子图的相对大小作为度量指标,分析比较了中美两国互联网拓扑结构的抗毁性。研究表明,就采用的互联网拓扑数据而言,无论是随机策略多点攻击,还是蓄意策略多点攻击,美国互联网的抗毁性都要强于中国互联网,特别是针对蓄意策略攻击,美国互联网抗毁性指标的均值是中国互联网的1.8倍。

蓄意攻击下城市地铁网络级联失效仿真

由于人群密集、进出方便、通风条件有限且环境相对封闭等特征,城市地铁网络成为不法分子实施蓄意攻击,制造伤害事件的重要场所之一。本文基于负载-能力模型进行地铁网络级联失效仿真,模拟不同蓄意攻击策略下城市地铁网络抗毁性,通过设置4个并得出以下结论:1) 地铁网络在随机多节点攻击下的抗毁性低于单节点随机攻击;2) 对节点度最大的节点进行攻击,将会破坏网络的连通性,导致大量客流转移至其他交通方式,因此并不一定会产生级联失效;3) 对介数最大的节点进行攻击将会导致严重的级联失效;4) 增加节点容量能够有效抑制级联失效。

蓄意攻击下供水网络重要节点价值评估方法及应用

针对蓄意攻击下城市供水网络防护的问题,提出一种新的供水网络重要节点综合价值评估方法。结合蓄意攻击特性,用EPANET、ALOHA分别模拟节点被毁后供水网络的效能变化和次生灾害后果,构建基于节点自身价值、系统价值、间接价值的综合价值评估模型。对湖北省某城市供水网络的应用结果表明,相比于埋于地下的输水管线,供水厂作为城市供水网络源头才是蓄意攻击重点打击目标;不同水厂综合价值差距巨大,水厂3的综合价值为水厂4的近5倍;水厂综合价值越大,攻击方收益也越大,受袭概率也越高,因此在应对蓄意攻击时应为综合价值高的水厂提供更多的防护资源。

100例短暂性脑缺血发作DSA分析

目的运用数字减影血管造影(digital subtraction angiography, DSA)技术,分析短暂性脑缺血发作患者脑部血管狭窄情况。方法方便选取2017年5月—2018年5月来该院就诊的100例短暂性脑缺血患者,采用数字减影血管造影技术;参照北美症状性颈动脉狭窄率的计算方式,计算脑部血管狭窄率;根据临床症状,对比分析颈内动脉系统(ICA)组68例和椎基底动脉系统(VBA)组32例在颅内外动脉狭窄及分布和血管狭窄率等指标。结果 DSA结果显示,脑血管狭窄阳性率为88%,包含狭窄处或闭塞的部位共有154个、ICA组窄处有109个、VBA组狭窄处有47个,经过比较分析,ICA组患者颅内大脑中动脉狭窄处42个,显著多于VBA组9个;颅外颈内动脉起始狭窄22个,显著多于VBA组2个,这两组患者在颅内动脉、颅外动脉的发生情况之间的比较差异有统计学意义(χ~2=11.2, 8.4; P<0.05)。颅内动脉的狭窄及闭塞比颅外动脉多,主要累及大脑中动脉和颈内动脉起始部位,其次为椎动脉开口处。结论 DSA可确定脑血管狭窄的部位、范围、程度,在血管狭窄率的诊断中发挥重要的作用,为临床诊断提供强有力证据,值得临床推广使用。

南京市物流网络级联失效模型构建与分析

为了提升城市物流网络的可靠性和应对突发事件的能力,降低级联失效所带来的风险,以南京市物流网络为研究对象,以最大连通子图的相对大小作为可靠性测度指标,分析级联失效对物流网络的影响。通过采用不同的攻击策略,分析了节点之间的信息量大小以及节点度等因素对网络性能的影响,并对南京市物流网络级联失效现象进行仿真,以观察网络可靠性的变化情况。研究结果表明:面对随机攻击,权重系数越大,网络可靠性越低;面对蓄意攻击,权重系数较大时网络可靠性较高;节点度数越大,其失效对网络可靠性的影响也越大。

考虑蓄意物理攻击与继发故障影响的骨干网架韧性评估方法

大停电后的系统恢复过程中,系统对外界扰动抵御能力较低。尤其是网架重构阶段,输电系统尚不完整,如发生针对电力系统的蓄意物理攻击,将对系统恢复造成严重影响,其引发的保护拒动、误动等继发性故障还将对系统造成二次冲击。为量化评估恢复过程中蓄意物理攻击及其继发故障对网架恢复的影响,提出一种综合考虑蓄意物理攻击及其继发故障影响的骨干网架韧性评估方法。首先,基于攻防博弈模型,提出蓄意物理攻击下的系统失负荷量计算模型。其次,考虑扰动后潮流转移引发的过载保护误动,构建蓄意物理攻击及继发故障场景集。最后,基于扰动前后故障场景集下的被迫失负荷情况,提出骨干网架韧性定量评估方法,并构建考虑韧性主动提升的骨干网架优化模型,以IEEE-57节点系统算例验证了所提韧性评估方法的有效性。

铁路网络的抗毁性分析研究

铁路网络如果具备良好的抗毁性,那么遭受突发事件引起线路或车站受损后,铁路网络仍然能够保持较高的运输能力。研究铁路网络的抗毁性,对保障铁路网络的正常运行和改善铁路运输网络具有重要意义。本文在分析已有文献的基础上,建立了铁路运输网络并以相对自然连通度和相对最大连通片为抗毁性指标,利用MATLAB模拟随机攻击和蓄意攻击。以成都铁路局普速铁路为例,对该网络的抗毁性进行分析,最后发现防护关键路段和关键节点能大大增强网络的抗毁性。

城市公交-地铁加权复合网络构建及鲁棒性分析

基于复杂网络理论,本文将地铁、公交实际运营特性考虑其中,构建了加权复合网络,提出“出行成功率”与“绕行系数”两个鲁棒性评价新指标,以及更贴近于实际的2种新型攻击方式A与B。通过仿真实验,统计在蓄意攻击、随机攻击2类攻击策略的3种攻击模型下,加权复合网络评价指标(网络效率、最大连通子图率、绕行系数以及出行成功率)的变化情况,分析复合加权网络分别在蓄意攻击与随机攻击下,对上述3种攻击模型的鲁棒特性。结果表明:受到蓄意攻击时,绕行可达方面,复合网络对新型攻击方式A与B的鲁棒性能高于传统攻击方式;出行成功率方面,复合网络对新型攻击方式A的鲁棒性高于对传统攻击方式与新型方式B的鲁棒性。随机攻击下,绕行系数方面,复合网络对3种攻击模式呈现出的鲁棒性交替变化;出行成功率方面,对3者的鲁棒性为:新型攻击方式A>新型攻击方式B>传统攻击方式。

蓄意攻击样本有限不均衡下运输系统关键危险源识别

针对蓄意攻击样本有限不均衡而引起无法有效识别关键危险源少数类样本的问题,提出多分类器集成加权均衡分布适配的关键危险源识别方法.首先,在保证少数类样本被充分选择的前提下随机抽取多数类样本,构成源域多样本训练集合,在目标域上直接预测伪标签并给样本赋予不同的权重,让少数类样本可以得到充分的训练;然后,训练源域样本集的分类器,经过多次迭代优化目标域伪标签并更新权重矩阵;最后,通过多分类器集成的策略将筛选出的基分类器集成为强分类器,采用宏平均和微平均两个评价指标来评价分类器的识别性能.利用全球恐怖主义数据库(GTD)中的数据进行实验验证,实验结果表明所提出方法在保证了整体精度的同时能有效识别少数类样本.