基于生物特征的躯感网密钥分发机制

为实现躯域无线传感器网络(躯感网)中生理数据的安全可靠传输,设计了一种基于生物特征的躯感网密钥分发机制。该机制利用传感器节点采集的心血管信号提取心脏搏动间隔,编码生成一个称作个体识别码的二进制序列,进而实施冗余编码生成冗余个体识别码,并利用该冗余个体识别码结合模糊承诺方法绑定密钥,从而实现密钥在躯感网内的保密传输。实验结果表明:该机制具有很好的安全性。相比于直接采用个体识别码绑定密钥,冗余编码的引入有效降低了密钥分发的错误拒绝率和汉明阈值,提高了密钥分发的速度,并且不影响系统的安全性。     

基于细粒度极化的隐蔽密钥分发方案

针对现有密钥分发协议在水声信道环境下的信息泄露问题，提出了一种基于细粒度极化的隐蔽密钥分发（Covert Secret-key distribution based on Fine-grained Polarization,CSFP）方案.首先，采用一致最大功效检验方法建立敌手模型，并给出隐蔽密钥分发方案的形式化定义.考虑到水声信道的非对称性和衰落效应，根据注水原理推导出信息传输速率达到香农极限时最优码字符号分布对应的带宽以及信道容量，并利用莱布尼兹积分法则和黎曼积分的保号性推导出信道容量与信道增益的函数关系，通过计算水声信道增益对极化子信道的容量进行排序实现极化码的码字构造，确保信息传输速率达到香农极限.其次，对信息比特索引集合进行细粒度极化，采用链式结构将多个消息块依次链接实现信息比特索引序列的对齐，设计出多轮通信下隐蔽密钥分发的编码和解码算法，利用合法发送方和接收方共享的随机种子对首轮传输的消息块进行初始化，并从当前生成的密钥中提取出随机种子对后续消息块进行随机化，确保密钥分发过程的隐蔽性.最后，通过信息理论证明了CSFP方案的可靠性、随机性、保密性和隐蔽性，利用最大熵原理推导出...     

一种抗阻断攻击的认证组密钥协商协议

一个非认证的组密钥协商协议不能对通信参与者和消息进行认证,它必须依赖认证的网络信道或其它的认证方法.分析了Burmester等人在认证广播信道下提出的著名组密钥协商协议,指出它不能抵抗内部恶意节点发起的密钥协商阻断攻击,该攻击导致组内其它诚实节点不能正确计算出一致的组密钥.提出了一种改进的认证的组密钥协商协议,在原协议中加入了消息正确性的认证方法,能够对组内恶意节点进行检测,并在随机预言模型下证明了改进的协议能够抵抗密钥协商阻断攻击.     

一种新的离散混沌同步保密通信方案

系统地分析了一种新的TD ERCS离散混沌系统产生的伪随机序列的复杂性,仿真验证了TD-ERCS离散系统是复杂性稳定的全域性离散混沌系统。在此基础上,提出基于TD-ERCS离散系统构造伪随机序列的双信道保密通信方案。在该方案中,发送端利用混沌驱动器产生混沌密钥和遮掩信号,基于混沌的伪随机序列发生器(CPRNG)将驱动离散系统产生的混沌序列转化为加密密钥序列,并对信息信号先加密再遮掩。获得加密信号后使用一个信道传输,利用另一信道传输系统同步的单变量同步信号。理论分析和数值实验验证了该方案在密钥安全性和算法复杂性方面性能良好,且易于软件实现。     

基于混沌序列的双重加密安全网络编码方案设计

针对当前对抗全局窃听的网络编码方案计算量大、占用带宽大、安全性不高等问题,提出一种基于混沌序列的双重加密方案。首先,利用密钥对传输数据的最后一维进行加密,加密时用数据本身扰动混沌序列;然后,用另一密钥和随机数密钥生成编码系数矩阵,此时用m序列对混沌序列进行扰动;最后,用得到的编码系数矩阵对未加密消息和加密消息进行线性组合,实现对抗全局窃听。由于编码系数矩阵是由密钥生成的,不需要在信道中传输编码系数,相对于实体网络编码（SPOC）方案,所提方案节省了网络中对编码系数传输的带宽开销。分析和实验结果表明,该方案提高了网络的安全性能,对唯密文攻击和已知明文攻击都能起到作用,并且提高了传输效率,算法复杂度适中。     

针对SM4的混合智能侧信道分析攻击方法

目前国内外针对SM4算法的传统侧信道分析攻击,由于计算量问题,采取将S盒隔离,逐个攻破的方式进行密钥恢复。该方式无法利用功耗曲线中与密钥相关的全部信息,造成信息浪费、所需实测功耗曲线数量多等问题。针对传统方式的局限性,提出一种针对SM4算法的混合智能侧信道分析攻击方法。该方法将SM4算法中的4个S盒视为一个整体,同时利用多个S盒的功耗泄露信息,通过PSO与GA相结合的混合算法快速搜索密钥。对传统和该方法进行密钥恢复对比实验,通过实验结果可知,恢复SM4算法S盒第一轮轮密钥传统分析方法需1 670条实测功耗曲线,而该方法仅需790条,验证该方法能够减少恢复SM4算法密钥所需实测功耗曲线数量,提高侧信道分析攻击效率。     

准静态场景下基于智能超表面的密钥生成方法

针对物联网准静态场景中信道变化缓慢、密钥速率低的问题,提出了一种基于智能超表面（RIS, reconfigurable intelligent surface）的密钥生成方法。首先,利用RIS的捷变特性构造快速变化的信道;然后,基站（BS,base station）与合法用户通过信道估计、量化、信息协商等步骤从信道信息中提取对称密钥;最后,对相干时间内密钥生成和数据传输进行最优时间分配,实现最大传输速率的“一次一密”。仿真结果表明,所提方法的密钥速率高于现有的中继辅助、随机信号流和随机数方法,并且随着RIS反射单元个数和相干时间内信道估计次数的增加,密钥速率有进一步的提高。     

一种多信道Ad hoc认知无线电网络密钥交互协议*

针对现有密钥协商协议没有考虑Ad hoc认知无线电网络多信道这一缺陷,提出一种多信道密钥协商协议（multi channels key agreement protocol,MCKAP）,通过建立多重图和替换广播操作减少信道冲突,优化协商路径提高共享密钥协商效率,利用信道属性为节点间选择合理位置,避免主用户干扰。该方案能有效地利用多信道提高共享密钥协商效率。最后通过理论分析和仿真实验证明该协议适用于Ad hoc认知无线电网络,具有较好的执行效率。     

窄带信道中基于接收信号相位的密钥容量研究

无线信道具有互易性、时变性和空变性等特点,合法双方可以利用无线信道的特性生成共享密钥。基于此,提出一种密钥容量的求解方法。对窄带信道中基于相关随机源模型的窃听信道进行合理建模,利用信息论及随机信号分析理论,对基于接收信号相位信息的密钥容量进行推导,得到密钥容量的表达式。仿真结果表明,密钥容量随信噪比与合法双方信道相关系数的增大而增大,且基于接收信号相位的密钥容量小于基于接收信号的密钥容量,因此,合法双方为得到更长的密钥,可以进行接收信号包络、相位信息的联合提取。     

敌手能力有限时基于生成对抗网络的保密增强

保密增强是指通信双方在共享一个部分保密的串S且敌手只知道该串的部分信息的情况下,通过在公共信道上进行协商来提取一个更短的但是保密度更高的串S',使敌手得知关于S '的信息几乎可以忽略.近期人们使用生成对抗网络(GANs)实现了存在敌手的安全通信.主要研究了敌手能力有限时,利用生成对抗网络实现保密增强的问题.首先提出了保密增强的实现场景,通信双方利用交流信息产生密钥,敌手监听交流信息.然后参考Abadi等人的基本加密通信模型中的神经网络结构,设计了保密增强的通信模型.实验测试了在敌手获知部分信息或敌手计算能力较弱时的保密增强通信.经过修改激活函数和过滤器,以及增加模型复杂度,最终结果表明,在敌手获知70％的通信信息时,或者通信方比敌手模型复杂时,通信双方均能协商出一个安全的密钥,完成保密增强的功能.     

彩色图像矢量滤波技术综述

彩色图像滤波是彩色图像处理的最基本的研究领域之一。彩色图像滤波技术可以分成标量滤波法和矢量滤波法两大类。其中,标量滤波法只是早期的滤波方法。大量的研究表明,矢量滤波法比标量滤波法更加有效,因为它更能保护彩色图像的光谱特性。为使人们对彩色图像矢量滤波技术及其应用有个系统的了解,该文首先全面地总结了彩色图像矢量滤波的基本理论和方法,并跟踪该领域的最新进展,同时分析介绍了彩色图像矢量滤波技术的一些典型应用;然后对彩色图像矢量滤波技术进行了分类,并对每种类型的滤波算法中经典和目前最常用的算法做了详细的介绍和阐述;接着结合笔者对该领域的研究,提出了一些新的研究方法;最后,对于一些有代表性、经常使用的矢量滤波算法,以冲击噪声为例,给出了其视觉上的滤波效果和客观的评估数据。     

相似邻居数目图像脉冲噪声滤波算法

为了去除图像随机脉冲噪声的同时保留边缘,提出一种新方法。该方法首先利用图像局部灰度相似性来构造相似邻居数目图,一个像素的相似邻居数目在窗口内最大或数值较大,才可能认为是没有受到噪声干扰的像素。根据噪声密度不同采用不同方法检测。实验结果表明,阈值能适应性不同图像类型,滤波结果优于大部分已有算法,且算法复杂度低于大部分改进的中值滤波算法。     

种子像素滤波法去除随机脉冲噪声

为了在去除图像高密度随机脉冲噪声的同时最大程度地保护图像边缘和细节,提出一种新方法。该方法首先利用图像局部灰度相似性,提取种子像素;然后只对种子像素进行开关中值滤波,去除误判的种子像素,采用自适应变窗口尺寸;最后利用种子像素先探测漏选的种子像素,接着重构非种子像素。实验结果表明,与其他方法相比,该方法是综合性能最优之一。     

图像中椒盐噪声去除算法研究

为了有效地去除数字图像中的椒盐噪声,提高图像质量,本文 在分析一些典型消除噪声方法的基础上,给出了一种新的椒盐噪声去除算法。首先,针对椒 盐噪声的特点,设计了一种基于动态窗口和邻域像素统计信息的噪声检测算法,有效地区分 了噪声点与非噪声,然后对检测出的噪声点,采用改进的自适性的中值滤波算法进行噪声滤 除,在滤波算法中加入了窗口大小自适应控制和滤波值调优策略。实验表明：该方法不仅能 去除图像中的椒盐噪声,而且能有效地保护图像的细节特征,对于高密度噪声的图像去 除噪声的效果比其他方法更优。     

变频设备噪声系数测量方法分析

针对变频设备噪声系数测量中的复杂性高和准确度差的问题,阐述了采用增益法和噪声系数分析仪测试变频系统噪声系数的基本原理,指出了2种测试方法中容易产生测试误差的操作步骤及相应的操作要点,分析了噪声系数分析仪变频模式下非零校准产生的原因及其对最终测试结果的影响,比较了使用不同方法测试同一系统的测试结果,解释了测试结果差异产生的原因,说明了2种测试方法的适用范围和各自的局限性。     

基于量子测量算子的噪声可信度滤波

传统图像去噪方法存在失真问题,造成失真的主要原因有：(1)在去噪的过程中把噪声点的影响分散到其邻域内;(2)对相应点没有判别其是否是噪声点;(3)判别噪声点不准确,将非噪声点误判为噪声点。针对这3个主因给出相应优化方案,通过生成测量算子及噪声可信度确定噪声点及其邻域内的噪声点。仿真实验结果证明,与中值滤波方法相比,该方法具有更强的去噪能力,能够达到防失真的目的。     

基于噪声检测和动态窗口的图像去噪算法

针对中值滤波算法在去除脉冲噪声时易造成图像细节丢失的问题,提出了一种基 于噪声检测和动态窗口的自适应滤波方法。首先借鉴 BDND 方法,将图像的像素初分成信号点 和疑似噪声点,以减少需要处理的像素点;然后设计一种窗口自适应的噪声检测方法对疑似噪 声点进一步检测,判断其是真噪声点还是细节点,以加强图像细节信息的保护;最后通过改进 的自适应中值滤波器滤除检测出的噪声,并融入窗口自适应控制,窗口的大小可以根据噪声情 况自适应地调整,在去除噪声的同时尽可能地保护图像细节。实验表明,该算法在噪声处理和 细节保护上要优于其他典型算法,能有效地提高图像的峰值信噪比,对于高密度噪声的图像, 也可以获得较好的去噪效果。     

基于多方式传输的机场噪音自动监测系统

飞机进、离港时会产生较大的噪音，为了控制噪音和制定相关标准，必须对机场及周边的噪音进行长期、稳定的监测，以获得足够多的实时数据。基于多方式数据传输的机场噪声自动监测系统通过对实时数据的不间断采样，为制定控制机场噪音措施、方案、提供可靠的数据参考。本系统主要由噪声数据采集、噪声数据传输、噪声数据处理三部分组成，可以对机场及周围半径约十公里的区域进行噪声强度的监测，同时能够判断噪音发生的时间及地点。     

基于卡尔曼滤波器的PID控制仿真研究

针对工业过程中常见的二阶滞后对象的PID参数调节问题,采用KALMAN滤波器同常规PID控制相结合的方法对系统进行仿真研究。结果表明:同没有加卡尔曼滤波器的常规PID控制相比,卡尔曼滤波器很好的抑制了白噪声的污染,控制效果明显改善。     

基于改进脉冲噪声检测的新型滤波算法*

通过分析脉冲噪声图像的数值特征,为了快速和准确地滤除图像脉冲噪声并能很好地保持图像的细节,提出了基于改进脉冲噪声检测的灰度图像和彩色图像非线性自适应滤波算法。该算法首先通过改进的噪声检测方法把图像中的噪声点标志在噪声标志矩阵中,然后采用改进中值滤波方法并有限制地自适应调整滤波窗口对灰度图像中的脉冲噪声给予有效滤除。在此基础之上,分别采用该方法对彩色图像的三个RGB子图像进行单独滤波,然后利用通道融合技术得到最终的彩色滤波图像。经过实验仿真并与国内外相关文献提出的算法相比,本方法不仅思想简单、快速、易于实现