逆码：一种可容3错的低密度MDS横式阵列码方法

磁盘阵列存储可采用阵列码技术提高系统的容错能力。随着对阵列存储系统的深入认识,阵列码的更新效率也逐步成为一项重要的性能指标。针对当前可容3错横式阵列码更新效率低的问题,提出了一种具有低密度特性的横式阵列码构造方法,称为逆码。不同于传统阵列码是利用特殊几何方法确定编码过程,逆码是从生成矩阵角度出发,通过构造编码分布矩阵确定编码过程。首先,基于域GF(2^w)给出了一种具有超正规性质但只有3行元素的矩阵结构,称为逆结构矩阵;然后,利用w×w大小的比特方阵表示域GF(2^w)中元素;最后,通过提出的优化算法得到具有低密度性质的编码分布矩阵,进而确定逆码的编码过程。理论分析表明：逆码满足最大距离可分性质,可取得最优的存储效率;与STAR码、RTP码等容3错的阵列码相比,逆码的参数取值范围将不受素数的限制,参数设置更加连续。实验分析表明：相比于同样从生成矩阵确定编码过程的CRS码,逆码的稀疏度、更新效率以及编译码效率均有明显优势;相比于STAR码、RTP码,逆码的更新效率平均可提高20 %;为了提高逆码的译码效率,文中也尝试了不同的异或序列技术。     

一种改进的RSA基无证书多重签名方案

针对刘莉等基于RSA的无证书多重签名方案构造了3类伪造攻击,攻击显示该方案存在公钥替换攻击的缺陷,同时该方案也无法抵抗不诚实用户或不诚实用户与恶意密钥生成中心（key generation center, KGC）的合谋攻击。分析发现原方案不安全的主要原因在于把敌手不能伪造一个有效的个体签名直接等同于敌手不能伪造一个有效的多重签名。针对目前无证书多重签名的安全模型不够严谨的现状,给出安全增强的无证书多重签名的安全模型,该模型保证多重签名是有效的,当且仅当所有个体签名都是有效的。通过在部分私钥生成阶段对用户公钥的部分参数进行签名,在多重签名阶段将个体签名与用户公钥进行绑定,将其放进Hash函数进行散列计算,给出抗合谋攻击的改进方案。改进方案无需依赖于安全信道,其签名阶段较原方案减少L个指数运算和L-3个乘法运算,验证阶段较原方案减少3个指数运算,签名长度较原方案减少|N|比特,其中L代表签名者个数,|N|代表系统参数N的比特长度,因而具有更优的运行效率。在随机预言机模型下,改进方案的个体签名在RSA和离散对数困难性假设下是可证安全的,而多重签名的不可伪造性是通过Hash函数的抗碰撞特性来保证的。     

Effect of Tea Polyphenols on Lipid Oxidation of Nemipterus Virgatus Surimi Cake During Ice Storage

茶多酚对金线鱼鱼糜饼冷藏期间脂肪氧化的影响

王全富^1,2,王一帆^1,2,侯艳华^2,*,王亚彤²,李钰金³,李学鹏⁴

（1. 哈尔滨工业大学 环境学院,哈尔滨 150090;

2. 哈尔滨工业大学（威海） 海洋科学与技术学院,山东 威海 264209;

3. 山东省海洋健康食品工程技术研究中心,山东 荣成 264300;

4. 渤海大学 食品科学与工程学院,辽宁 锦州 121013）

摘 要：

鱼糜饼是一种高附加值的水产品。本研究对金线鱼（Nemipterus virgatus）鱼糜饼的脂肪氧化及挥发性物质进行测定以评价茶多酚对脂肪氧化的抑制作用。在添加或不添加0.2%茶多酚的情况下制作鱼糜饼,并于4 ℃下储存16天。结果表明,实验组（添加0.2%茶多酚的鱼糜饼）的过氧化值（peroxide value,POV）和硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid reactive substances）值明显低于对照组（p < 0.05）。此外,GC-MS分析结果表明,鱼糜饼的挥发性物质含有乙醇、己醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛、2,3-辛二酮、2-羟基丙酰胺、2,5-二甲基吡嗪等52种化合物。相关数据分析结果表明,茶多酚能够降低己醛、乙醇、(E,E)-2,4-癸二烯醛的含量,延缓鱼糜饼脂质的氧化。茶多酚能够在冷藏期间降低脂肪氧化作用。

关键词：鱼糜饼;脂肪氧化;茶多酚;过氧化值;硫代巴比妥酸值

     

低阶煤快速干馏残渣中萃取沥青的热解特性研究

对低阶煤干馏残渣的高效利用是实现低阶煤洁净、高效利用的重要途径之一。该文以洗油为萃取剂对低阶煤快速干馏残渣进行萃取处理得到萃取沥青。利用热失重分析仪研究了萃取沥青的热解动力学。采用Flynn-Wall-Ozawa和Kissinger-Akahi-ra-Sunose计算了萃取沥青的热解反应活化能，并结合Satava-Sestak分析方法求解热解反应动力学参数。实验结果表明G（α）=[-ln （1-α）]⁴是最佳机理函数（n=4），反应活化能为91.43 kJ/mol，指前因子A=4.07×10¹³ min^-1。将萃取沥青进行热转化处理得到沥青焦，利用偏光显微镜、显微强度测试和拉曼光谱以及相应的分峰拟合等方法对萃取沥青焦的性质进行了研究。结果表明：萃取沥青焦是以中粒镶嵌结构（Mm）和细粒镶嵌结构（Mf）为主的镶嵌结构沥青焦，其显微强度为85.05%，石墨碳微晶含量I_G/I_All为15.13%，无定形碳含量I_D3/I_All为12.07%。该研究从沥青回收与利用角度探究低阶煤干馏残渣的利用途径，为实现低阶煤洁净、高值利用提供一定理论依据和实验依据。     

三峡库区低水位运行期库尾支流筑坝对其水体CO2分压及排放的影响

为探究三峡库区低水位运行期间库尾支流河坝对其上下游水体CO₂分压、水气界面扩散通量的影响,于2019年8月对三峡库区库尾典型筑坝支流御临河进行采样研究。原位测定关键理化环境因子,采用顶空平衡法,结合亨利定律和薄边界层理论计算水体CO₂分压（p_CO2）及水气界面扩散通量（Flux（CO₂））。结果表明,库区低水位运行期御临河水体表层p_CO2为54.55~336.73 Pa,均值为206.68 Pa,Flux（CO₂）为1.65~67.84 mmol/（m²·d）,均值为39.01 mmol/（m²·d）,表现为大气CO₂排放源排放水平显著高于三峡库区中下游支流。御临河受其下游筑坝影响,河坝上游较近河段表现为湖泊型水体（流速v<0.05 m/s）,上游较远河段和下游表现为过渡型水体（v=0.05~0.2 m/s）。湖泊型水体p_CO2和Flux（CO₂）显著低于过渡型水体,且p_CO2随水深增加迅速增大。相关性分析及多元逐步回归分析表明,库区低水位运行期御临河p_CO2及Flux（CO₂）受水温、pH、DO、Chl-a等理化环境指标影响显著,Chl-a是影响p_CO2的最主要因素,p_CO2是影响Flux（CO₂）的最主要因素。     

沸石颗粒填料固定床生物膜免曝气污水处理工艺

为降低污水处理能耗，利用沸石颗粒充当生物填料构建固定床生物膜反应器，通过序批式进水—排水的方式使反应器内填料表面生物膜处于交替厌氧—好氧环境，避免了传统污水处理曝气工艺所需的大量能耗，并能有效去除COD和脱氮。该工艺主要原理：在厌氧阶段（进水），污水与生物膜和沸石颗粒接触，聚糖菌（GAOs）将有机碳源转化为胞内聚羟基烷酸（PHAs），沸石吸附污水中的NH₄⁺-N。在好氧阶段（排水），通过聚糖菌、硝化菌和反硝化菌的共同作用，将沸石吸附的NH₄⁺-N转化为氮气，使得生物膜和沸石颗粒得以再生。沸石颗粒固定床生物膜反应器以活性污泥为接种污泥，在序批式厌氧—好氧交替运行模式下，2周内成功启动；长期运行中污水COD、NH₄⁺-N和TN去除率分别为87%、83%和83%，且出水中未检出硝态氮；长期运行后，反应器内生物膜菌群以Thauera、Candidatus competitivebacter、Nitrospira细菌属为主，它们是去除COD和脱氮的关键微生物。     

潜在的细菌纤维素/明胶支架材料的制备

实验在pH 1.0,温度40℃,避光条件下,通过高碘酸钠对细菌纤维素（BC）进行氧化,制得双醛细菌纤维素（DHBC）。然后在温度50℃,pH 6.0,DHBC与不同用量的明胶溶液进行作用制得双醛细菌纤维素/明胶（DB-G）3种复合材料（DB-G5,DB-G10,DB-G15）。通过FTIR谱图分析,DB-G中的CO的伸缩振动吸收峰（1 740 cm^-1）消失了,相应地在1 600~1 680 cm^-1和1 500~1 550 cm^-1出现了典型的酰胺Ⅰ的v（CO）和酰胺Ⅱ v（N-H）的红外吸收峰,随着明胶比例增加,吸收峰变宽并发生部分紫移。根据模拟体液（SBF）降解测试结果,DHBC及DB-G表现出了良好的可降解性,降解周期为60~90 d。利用比表面积与孔径分布及SEM的测试分析,DB-G5、DB-G10、DB-G15的孔径变化呈现出了不断减小的趋势。通过TG/DTG的热解温度测试结果,与BC相比,DHBC热解温度迅速降低,最大失重温度（T_max）下降80.1℃。然而与明胶发生交联后,热分解稳定性得到明显提高,DB-G的T_max均大于340℃,但DB-G10和DB-G15的T_max却不足2℃。抗张强度测试表现出类似的情形,与DB-G10相比,DB-G15没有随着明胶用量的进一步提高。综合分析认为,m（DHBC）：m（明胶）以1：10最为合适,即DB-G10可作为一种潜在的组织工程支架材料。     

基于双金属MOFs 制备Co3O4/In2O3 复合物及其气敏性能的研究

以硝酸铟(In(NO₃)₃·xH₂O)、对苯二甲酸(H₂BDC)、六水合硝酸钴(Co(NO₃)· 6H₂O) 为原料, 首先采用一锅油浴法合成了含有Co²⁺ 的铟基金属有机框架材料(MOFs) Co²⁺/CPP-3(In) 材料, 然后在450 ℃ 下焙烧制备Co₃O₄/In₂O₃ 复合物气敏材料, 将Co₃O₄/In₂O₃ 复合物的粉体制作成传感器, 并对其气敏性能进行研究。利用扫描电子显微镜和X 射线衍射仪(XRD) 对双金属MOFs Co²⁺/CPP-3(In) 材料和Co₃O₄/In₂O₃ 复合物进行表征, 采用静态配气法测试其气敏性能。结果表明, Co₃O₄/In₂O₃(n_Co : n_In = 0.4 : 1) 样品的形貌保留了其MOFs 前驱体的棒状结构, 棱柱形框架更为突出, 表面呈凹陷状, 棒体中间粗两边细, 六角截面和棒体均布满了孔洞。结合EDX 和XRD 表征结果, Co²⁺/CPP-3(In) MOFs 前驱体完全转化成Co₃O₄/In₂O₃ 复合物; Co₃O₄/In₂O₃(n_Co : n_In = 0.4 : 1) 复合物在 70 ℃ 下对5×10^-6 H₂S 的气敏性能最优, 响应值达到153, 是同条件下纯备In₂O₃对H₂S 响应值的5 倍, 并且有较好的重复性、选择性和稳定性。     

烟末对铀(Ⅵ)的吸附性能

以卷烟生产过程中产生的烟末为原料,进行静态实验,观察烟末用量、溶液的pH、吸附时间、初始浓度及温度等因素对烟末吸附U （Ⅵ）的影响,采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱分析（EDS）对烟末进行表征,并探讨其吸附U （Ⅵ）的机理。结果表明：当温度30℃、烟末用量为4 g/L、溶液pH=5、U （Ⅵ）浓度为25 mg/L、吸附时间为100 min时,烟末吸附U （Ⅵ）成效最佳。吸附过程较好的拟合了准二级动力学模型（R²≈1）和Langmuir等温模型（R²≈1）。扫描电镜、X-射线衍射、红外光谱等结果表明,烟末对U （Ⅵ）有很好的吸附性能,其吸附U （Ⅵ）前后使表面形态发生变化,而与U （Ⅵ）互相作用的基团主要是羟基、羧基。     

大气CO2浓度缓增对冬小麦土壤呼吸的影响

为研究大气CO₂浓度缓增对冬小麦（Triticum aestivum）土壤呼吸的影响，基于开顶式气室组成的CO₂浓度自动调控平台，在2017—2019年开展了两季冬小麦CO₂浓度缓增试验.每季试验在背景大气CO₂浓度基础上（CK，对照），均设置了CO₂浓度缓增处理（C₈₀和C₁₂₀，即从2016年起逐年增加40 μmol·mol^-1，至2017—2018年和2018—2019年冬小麦生长季CO₂浓度分别为CK+80 μmol·mol^-1和CK+120 μmol·mol^-1）.采用静态暗箱-气相色谱法测定土壤呼吸速率.结果表明：CO₂浓度缓增没有显著改变土壤呼吸的季节变化规律，但是会显著影响冬小麦旺盛生长期的土壤呼吸速率.在2018—2019年冬小麦抽穗-扬花期，C₁₂₀处理使土壤呼吸速率显著增加50.2％（P=0.008），且使得生长季土壤碳排放显著增加25.9％（P=0.044），而在2017—2018年冬小麦生长季，与CK相比，C₈₀处理对土壤呼吸没有显著影响.土壤呼吸与土壤温度呈指数正相关，与CK相比，CO₂浓度缓增降低了土壤呼吸对温度的敏感性.研究表明，CO₂浓度缓增120 μmol·mol^-1增加了冬小麦生长季土壤碳排放.     

高效的多比特量子公钥加密方案

在量子计算机问世后,目前广泛使用的公钥密码体制将被破译,故而急需提出新的可替换的抗量子计算攻击的公钥密码体制.结合量子比特旋转变换和经典的单向函数（Hash函数）构建了一个多比特的量子公钥加密方案,分析结果显示,该方案可以抵制前向搜索和选择密文攻击,而且加密相同长度的明文所需的公钥量子比特数比Kawachi等的方案显著降低.     

基于端到端协议的RFID双向认证协议

RFID是一种非接触式自动识别技术。为了解决RFID系统存在的诸多安全问题,本文提出了一种基于端到端协议的RFID双向认证协议,分析了该协议的安全性,对比了RFID几种常见的基于密码技术的安全协议,表明了本方案在减少阅读器与标签通信传输回合数的同时可有效避免欺骗、中间人攻击、重放攻击和冒充攻击。     

基于AES-128密码算法的嵌入式系统安全

针对嵌入式系统的安全性问题,提出了基于AES-128算法的安全实现方案.基于密码算法实现准则的优先级分析,详细阐述了AES-128算法的S盒、行移位和列混合等子部件的具体设计,形成了嵌入式系统的安全实现方案.利用差分功耗分析和相关性功耗分析技术,对该实现方案进行了多次攻击测试,从而验证该方案的安全性.结果表明,在一定计算条件下,基于AES-128算法的安全实现方案具有较高的安全性,可以抵抗DPA攻击和CPA攻击.     

基于口令和中国剩余定理的模糊金库算法

模糊金库算法易受到位置攻击、暴力攻击及相关攻击。为了增强模糊金库算法抵抗这些攻击的能力,该文提出了基于口令和中国剩余定理的模糊金库算法。理论分析表明,该算法在抵抗这些攻击方面都有所提高。利用FVC2002-DB1指纹数据库,对该算法进行实验仿真。实验结果表明,该算法的GAR与FAR未受到损耗。     

一种改进动态口令双向身份认证方法研究

身份认证作为保障网络安全的第一道防线,已经被广泛应用于各种系统中。在分析传统动态口令身份认证方法存在的缺点的基础上,提出了一种改进的动态口令双向身份认证方法,该方法增加了用户对服务器的认证,实现双向可信,防止冒名攻击。采用计算开销小的运算方法,易于实现。减少服务器端的运算量,适于在分布式网络环境下应用。     

基于可信计算的口令管理方案

针对现有口令管理方案抗攻击能力和易用性方面的不足,提出了基于可信计算的口令管理方案. 该方案借助可信平台模块的密钥管理、安全存储和授权访问控制等关键技术实现了口令管理中敏感数据的安全保护,增强了口令计算过程的安全性. 通过与现有方案的对比,分析了该方案的安全性和易用性. 分析结果表明,本文的方案提高了口令的强度和易用性,并且能够抵抗网络钓鱼攻击.     

基于多项式分解定理的门限签名方案

为了解决采用秘密共享方案构建门限特性的传统门限签名方案不能抵抗内部成员的合谋攻击这一问题,提出了一种不采用秘密共享机制的门限签名方案.该方案基于有限域上的多项式分解定理构建门限特性,可以保障共享密钥的安全.对该方案的正确性和安全性进行分析,结果表明,该方案不仅能抵抗合谋攻击,而且还具有签名成员的可追查性和防伪造攻击的能力.     

新的口令认证密钥协商协议

针对服务器泄漏攻击,给出了抵抗这种攻击的方法,提出了一个新的基于口令的认证密钥协商协议。在该方案中,用户记住自己的口令,而服务器仅仅存储与口令对应的验证信息。分析结果表明,该方案可以抵抗服务器泄漏攻击、字典攻击和Denning-Sacco攻击等,并且具有前向安全性等性质。     

一次性口令认证系统的研究

在传统的口令认证机制中, 用户的口令多数以明文形式在网上传输并且固定不变。这使得攻击者可以通过窃听得到这些可重用的口令达到入侵系统的目的。一次性口令系统允许用户每次登录时使用不同的口令,很好地防止了口令重用攻击, 增强了系统的安全性。介绍了S/ key 一次性口令认证系统, 指出了S/ key 系统的安全漏洞, 提出了一种增强型的一次性口令认证方案SOTP, 并分析了新认证系统的安全性。     

SMS4算法安全性研究

在基于汉明重量的简单能量泄露模型下,我们发现SMS4算法中某些操作会泄露出密钥信息,从而容易受到差分能量分析攻击。通过分析与实验我们证明了该攻击的可行性。随后提出两种对SMS4算法的改进,使其能抵御差分能量分析攻击,由此增强SMS4算法的安全性。