基于FPGA的Leighton-Micali签名方案密钥生成的高速可配置实现

由于量子计算机的飞速发展,现代密码学面临着巨大的挑战。为了实现抗量子计算机攻击的加密,人们提出了许多新的加密方案,并对后量子密码学(Post-Quantum Cryptography,PQC)开展了标准化进程。Leighton-Micali签名(Leighton-Micali signature,LMS)是一种基于哈希的后量子签名方案,其私钥和公钥尺寸都较小,且安全性已被充分研究。LMS被互联网工程小组(Internet Engineering Task Force,IETF)选为PQC签名协议的标准方案,同时被美国国家标准技术局(National Institute of Standardsand Technology,NIST)选为一种PQC过渡方案。然而,密钥生成过程中的效率低下,成为了LMS实际应用中的瓶颈。在本文中,我们首次对LMS进行基于FPGA的硬件实现与加速。首先,在不损失安全性的基础上,我们将LMS中的主要哈希函数由SHA2替换为SHA3函数。其次,我们设计了一个软硬件协同系统,将核心的哈希运算用硬件进行实现,该系统在消耗较少资源的前提下,可完成LMS协议的所有过程:密钥生成、签名与验证。该系统为物联网(Internet of things,IoT)场景下资源受限的LMS应用提供了参考。接着,我们提出了一个高速的密钥生成架构来加速LMS。该架构中具有可配置性,支持LMS的所有参数集,内部的哈希模块根据使用场景进行设计与部署,且并行度经过精心设计,以使得架构同时达到低延迟和高硬件利用率。此外,设计中的控制逻辑被设计为在适应不同参数集的情况下保持一定程度的恒定功率,以抵御功率分析攻击。该架构使用Verilog实现,并在Xilinx Zynq UltraScale+MPSoC ZCU104 FPGA平台上实验。实验结果表明,与在Intel (R) Core (TM) i7-6850K 3.60GHz CPU上启用多线程的目前较优软件实现相比,本文中的设计在不同参数配置下可实现55x~2091x的加速;与最新的各平台LMS工作相比,本文中设计可实现超过17x的加速;与相近方案的FPGA工作相比,本文中设计可实现约70x的加速。     

宁夏中部干旱带干旱成因及评定方法研究

干旱是宁夏分布最广、灾情最为严重、对农业影响最大的一种自然灾害,是制约宁夏农业、经济发展的重要因素.本文简要阐述了宁夏中部干旱带干旱发生的规律,探讨了评定干旱的几种方法,并对干旱成因作了详细分析,为认识并掌握干旱发生、发展的规律,制定并防治干旱的对策提供科学依据.     

宁夏中部干旱带干旱成因及评定方法研究

干旱是宁夏分布最广、灾情最为严重、对农业影响最大的一种自然灾害，是制约宁夏农业、经济发展的重要因素。本文简要阐述了宁夏中部干旱带干旱发生的规律，探讨了评定干旱的几种方法，并对干旱成因作了详细分析，为认识并掌握干旱发生、发展的规律，制定并防治干旱的对策提供科学依据。     

水利水电建设项目水资源论证取水水源论证——以青铜峡市西夏渠鸽子山扬水工程项目为例

取水水源论证是水利水电建设项目水资源论证的一项重要内容,是建设项目水源条件适应性和保障性基础。以青铜峡市西夏渠鸽子山扬水工程项目为例,就农业灌溉供水工程项目水资源论证中,取水水源工程设计的合理性、水源的可靠性、水源工程设计中的建议等方面进行了分析论证,为取水水源工程设计规模的确定提供基础依据。     

低盐青梅果脯加工工艺研究

以含盐量25%的青梅盐胚为原料,在不添加防腐剂的前提下,探索低盐青梅果脯的加工工艺,重点研究脱盐降酸、干燥、样品调味过程对低盐青梅果脯品质的影响。结果表明,青梅盐胚用5倍质量的清水浸泡脱盐降酸6h,并按照梅胚∶调味液为7∶10的比例将脱盐降酸后的梅胚与调味液(含柠檬酸0.2%,味精0.2%,蔗糖25%,阿斯巴甜0.2%,抗坏血酸2.0%,甘油2.0%,木糖醇1.5%,蜂蜜1.5%)混合,腌制5d后取出于50℃烘烤12h,即可得到酸甜咸味适口、口感细腻、具有青梅独特香味的低盐青梅果脯,其含盐量为7.80%,明显低于传统青梅果脯,且产品用普通PE包装后于37℃下贮藏30d无胀袋现象,卫生指标符合相关标准。     

利用谱估计算法的雷达信号分选

传统雷达信号分选过程中分别进行脉冲重复频率检测与初始到达时间估计时,脉冲搜索时间过长。为此,提出了一种新的基于谱估计的信号分选算法。该算法通过谐波滤除减小了脉冲初始到达时间估计的运算次数,并在进行脉冲重复频率检测的同时估计脉冲初始到达时间,从而避免了传统信号分选算法中对整个序列的遍历,节省了计算资源。仿真结果验证了该算法的有效性。     

宁夏贺兰山东麓"060714"暴雨洪水分析

对宁夏贺兰山东麓“060714”暴雨洪水的成因、特点进行了分析,采用实测和调查资料对比、PⅢ型频率分析等方法,对暴雨的重现期进行分析,并与历史洪水的峰、量、强度、过程等进行对照,说明本次洪水的稀遇程度,为进一步了解贺兰山洪水特性、做好防洪工作奠定基础。