量子計(jì)算應(yīng)用前瞻
Research status and prospect of quantum attacks in public-key cryptography
崔富鑫，王 輩，劉 焱，李 葉
doi: 10.20044/j.csdg.2097-1788.2022.03.001
近些年，隨著量子計(jì)算的發(fā)展，以Shor算法為首的量子算法展現(xiàn)了對公鑰密碼體制的嚴(yán)重威脅。研究者們一方面研究量子算法對公鑰密碼的攻擊實(shí)現(xiàn)，一方面著手后量子密碼算法的過渡遷移。就此議題，首先介紹幾類常用的公鑰密碼算法和相關(guān)量子攻擊算法。其次，重點(diǎn)介紹Shor算法以及量子優(yōu)化等算法攻擊公鑰密碼算法的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，特別是對RSA和ECC的攻擊實(shí)現(xiàn)以及當(dāng)前存在的困難。最后，結(jié)合當(dāng)前公鑰密碼量子攻擊的研究進(jìn)展以及后量子密碼的發(fā)展，對產(chǎn)學(xué)研的未來發(fā)展規(guī)劃作出了一些建議與展望。
Research report on feature screening of credit scoring based on photonic quantum computing
文 凱1，馬 寅1，王 鵬2，朱德立2
doi: 10.20044/j.csdg.2097-1788.2022.03.002
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，量子計(jì)算突破了傳統(tǒng)的算力瓶頸，在各個領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。在金融領(lǐng)域中，信用評分場景是貸款行業(yè)的重中之重。特征選取是一種十分高效的數(shù)據(jù)預(yù)處理策略。特征選擇可以構(gòu)建更簡單、更容易理解的模型，提高數(shù)據(jù)挖掘性能，從中提取有效的特征，降低數(shù)據(jù)維度，為金融業(yè)提供有效的貸款參考信息。主要討論量子計(jì)算在信用評分場景下的應(yīng)用，改進(jìn)了金融數(shù)據(jù)預(yù)處理的方式，創(chuàng)新性地使用量子計(jì)算機(jī)來求解特征選擇的QUBO模型，與one-hot轉(zhuǎn)碼相比較，所使用的WOE分箱處理策略可以直接解析出特征，篩選結(jié)果可以進(jìn)行直接對比。基于量子計(jì)算的特征選取與傳統(tǒng)的基于相關(guān)性的特征選取策略相比，差距很小，并且由于量子計(jì)算機(jī)的先天優(yōu)勢，此策略速度更快，更具前景。
Application of QNLP algorithms in financial industry
吳永飛1，2，王彥博2，周代數(shù)3，靳志偉4，陳 生2，孫 喆2，俞 淼5，楊 璇2
doi: 10.20044/j.csdg.2097-1788.2022.03.003
量子自然語言處理(QNLP)是量子計(jì)算領(lǐng)域一個新興研究領(lǐng)域，旨在通過利用某些量子現(xiàn)象，如疊加、糾纏、干涉等，設(shè)計(jì)和實(shí)施自然語言處理(Nature Language Process，NLP)模型，并在量子硬件上執(zhí)行與語言相關(guān)的任務(wù)。針對商業(yè)銀行的業(yè)務(wù)實(shí)踐，創(chuàng)新地對QNLP算法進(jìn)行適應(yīng)性改進(jìn)，并將其應(yīng)用于商業(yè)銀行外部的金融新聞情緒識別和內(nèi)部客戶服務(wù)評價(jià)等具體場景，為QNLP算法在金融行業(yè)的落地應(yīng)用提供新思路。
數(shù)據(jù)治理
Research on governance and countermeasures of cross-border data flow
趙高華，姜 偉，王 普
doi: 10.20044/j.csdg.2097-1788.2022.03.004
數(shù)據(jù)是信息時代重要的國家戰(zhàn)略資源，合理的數(shù)據(jù)流動在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長、加速創(chuàng)新、推動全球化方面發(fā)揮著重要作用。當(dāng)前全球跨境數(shù)據(jù)流動監(jiān)管體系處在形成關(guān)鍵期。我國作為全球數(shù)據(jù)資源大國，面臨數(shù)字經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展機(jī)遇，需要妥善規(guī)制處理數(shù)據(jù)跨境流動問題，在保障數(shù)據(jù)安全的基礎(chǔ)上促進(jìn)數(shù)據(jù)有序高效流動，為數(shù)字經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展提供有力支撐。在梳理美國、歐盟以及國際組織等主要國家和地區(qū)數(shù)據(jù)跨境流動研究最新進(jìn)展的基礎(chǔ)上，分析了各自特點(diǎn)，并結(jié)合我國數(shù)據(jù)跨境流動實(shí)際提出對策建議。
The normalization management of Health Code： the problems and principles of personal information application
黃 蓉1，辜良烈 2，盧 武3
doi: 10.20044/j.csdg.2097-1788.2022.03.005
健康碼是數(shù)據(jù)時代政府參與社會治理的技術(shù)創(chuàng)新，在緊急疫情防控中充分發(fā)揮其治理效能。隨著社會回歸常態(tài)，健康碼的應(yīng)用呈現(xiàn)出常態(tài)化與延展化趨勢，這也意味著將有更多的個人數(shù)據(jù)被使用，個人信息的權(quán)益問題勢必引起關(guān)注。這些問題從根本上涉及公權(quán)與私權(quán)的抗衡。基于此，為了進(jìn)一步明確健康碼在常態(tài)化治理中的個人信息法益范疇，引入比例原則的理論視角，結(jié)合數(shù)據(jù)活動的特點(diǎn)，提出“正當(dāng)、必要、權(quán)衡”三原則，對健康碼的常態(tài)化應(yīng)用進(jìn)行審查。
網(wǎng)絡(luò)與信息安全
Research on identification of domestic commercial block cipher algorithms based on CNN
劉節(jié)威1，王 鋼2，顏培志2，方一格1，荊 浩3
doi: 10.20044/j.csdg.2097-1788.2022.03.006
隨著國產(chǎn)商用密碼算法的應(yīng)用普及與商密應(yīng)用測評工作的推進(jìn)，商密算法的應(yīng)用合規(guī)性備受關(guān)注。嘗試針對商用分組密碼算法開展識別研究，將其應(yīng)用到密評工作中。提出了一種基于自動編碼器和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的分組密碼算法識別方案，將商密SM4算法與國際主要標(biāo)準(zhǔn)分組密碼算法進(jìn)行識別。利用NIST隨機(jī)性測試方法對密文進(jìn)行特征提取，最后借助卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對密文特征進(jìn)行訓(xùn)練和測試。實(shí)驗(yàn)表明，密碼算法的密鑰長度是否一致是影響識別準(zhǔn)確率的重要因素，SM4與其他算法兩兩識別的準(zhǔn)確率可達(dá)80%之上，并且識別效果與現(xiàn)有方案相比具有較高的準(zhǔn)確率和穩(wěn)定性。
Research on impossible differential distinguisher for typical cryptographic structures
劉 健1，畢鑫杰2，李艷俊1，2，金 達(dá)1
doi: 10.20044/j.csdg.2097-1788.2022.03.007
20世紀(jì)40年代Shannon提出了對稱密碼設(shè)計(jì)的兩個重要原則“混淆”和“擴(kuò)散”，之后密碼學(xué)者們基于這兩個原則構(gòu)造了Feistel、SP、廣義Feistel、MISTY等主要整體結(jié)構(gòu)，目前這些結(jié)構(gòu)被廣泛運(yùn)用于各種標(biāo)準(zhǔn)密碼算法和新型認(rèn)證加密算法。對這幾種主要密碼算法的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了介紹和研究，并基于具體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，系統(tǒng)地對廣義Feistel結(jié)構(gòu)中TYPE-I、TYPE-II、TYPE-III型結(jié)構(gòu)構(gòu)建了不可能差分區(qū)分器，對區(qū)分器輪數(shù)下界進(jìn)行了推導(dǎo)和證明，為網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域分組密碼、序列密碼、認(rèn)證加密、Hash函數(shù)等對稱密碼的設(shè)計(jì)和分析提供了參考。
Research on the construction of security protection system of power monitoring system in the era of classified security protection standard 2.0
李政達(dá)，楊 繼，姜添元
doi: 10.20044/j.csdg.2097-1788.2022.03.008
通過分析電力監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)有的典型結(jié)構(gòu)與安全建設(shè)需求，針對電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全的脆弱性和薄弱點(diǎn)，結(jié)合等級保護(hù)2.0體系，提出了一種電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)建設(shè)方案。該方案以“一個中心，三重防護(hù)”為核心思想，突出安全管理中心建設(shè)，明確通信網(wǎng)絡(luò)、區(qū)域邊界、計(jì)算環(huán)境的安全防護(hù)建設(shè)方法。以某發(fā)電企業(yè)電力監(jiān)控系統(tǒng)生產(chǎn)控制區(qū)為試點(diǎn)，以等保2.0基本要求為衡量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行方案應(yīng)用效果評估，結(jié)果表明，通過安全防護(hù)體系建設(shè)，可有效提升系統(tǒng)安全性。
Identification and research of microblog user community in emergencies based on interactive behavior
林國英，汪明艷
doi: 10.20044/j.csdg.2097-1788.2022.03.009
針對現(xiàn)有研究對于微博社區(qū)輿情用戶關(guān)系研究不足的情況，提出了基于微博用戶交互行為的微博社區(qū)發(fā)現(xiàn)算法。首先通過突發(fā)事件下用戶發(fā)布的相關(guān)微博內(nèi)容對微博用戶間的交互行為進(jìn)行分析，將用戶間交互行為進(jìn)行量化，根據(jù)用戶交互次數(shù)計(jì)算出用戶交互度；其次將用戶交互度作為Louvain算法權(quán)重對突發(fā)事件下微博用戶群體進(jìn)行社區(qū)識別；最后根據(jù)社區(qū)識別結(jié)果結(jié)合用戶博文內(nèi)容研究不同社區(qū)內(nèi)用戶關(guān)注主題。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法能更好地對微博用戶社區(qū)進(jìn)行劃分，且不同社區(qū)內(nèi)用戶的討論與關(guān)注重點(diǎn)有所不同，因此在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)輿論治理時能更有效地引導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)輿論。
智能算法
An improved WL graph kernel-based code clone detection method
班必奐1，2，徐 云2，3
doi: 10.20044/j.csdg.2097-1788.2022.03.010
基于程序依賴圖(Program Dependency Graph，PDG)的代碼克隆檢測方法是檢測代碼克隆的重要方法之一，近年來提出的基于Weisfeiler-Lehman(WL)圖核迭代的近似圖匹配方法在克隆檢測中取得了較好的效果，但PDG中少量頂點(diǎn)的差異會隨著圖核迭代傳播到越來越多的頂點(diǎn)，從而導(dǎo)致算法召回率的下降。為此，針對WL圖核在克隆檢測應(yīng)用中存在的問題，提出了一種基于改進(jìn)WL圖核的代碼克隆檢測方法，將WL圖核迭代過程中采用的普通哈希算法替換為局部敏感哈希，同時引入向量的相似性度量方法，進(jìn)一步提升了對PDG近似子結(jié)構(gòu)的識別能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，改進(jìn)后的方法不僅可以檢測出更多的差異克隆對，同時還保持了良好的精度和時間性能。
Target detection of remote sensing image based on attention feature fusion SSD algorithm
尹法林，王天一
doi: 10.20044/j.csdg.2097-1788.2022.03.011
針對多尺度單發(fā)射擊檢測(Single Shot MultiBox Detector，SSD)算法對小目標(biāo)物體檢測效果不佳的問題，提出注意力特征融合SSD(Attention Feature Fusion SSD，AFF-SSD)算法。首先，為了提升網(wǎng)絡(luò)對小目標(biāo)物體的檢測性能，使用注意力特征融合模塊對淺層特征圖中的特征信息融合，在降低噪聲的同時增強(qiáng)特征圖中遠(yuǎn)距離像素的相關(guān)性；其次，針對訓(xùn)練過程中正負(fù)樣本失衡導(dǎo)致的模型退化問題，結(jié)合聚焦分類損失函數(shù)對SSD算法中的損失函數(shù)優(yōu)化;最后，引入遷移學(xué)習(xí)解決因訓(xùn)練數(shù)據(jù)較少導(dǎo)致的過擬合問題。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與SSD算法相比，AFF-SSD算法平均準(zhǔn)確率均值提高8.09%，經(jīng)過遷移學(xué)習(xí)后，AFF-SSD算法平均準(zhǔn)確率均值提高3.47%。
人工智能
Research on effective iPPG signal recognition based on deep learning
陳澤輝1，熊繼平1，李金紅2，陳經(jīng)緯1，程漢權(quán)1
doi: 10.20044/j.csdg.2097-1788.2022.03.012
成像式光電容積描記法(iPPG)是一種利用攝像機(jī)遠(yuǎn)程測量血容量脈沖的技術(shù)，現(xiàn)已成為早期篩查動脈粥樣硬化和心血管疾病的一種具有前景的技術(shù)。但iPPG信號中包含大量的噪聲，傳統(tǒng)的選取有效信號的方法準(zhǔn)確度低，普適性差。基于以上問題，設(shè)計(jì)開發(fā)了基于Python的有效iPPG信號識別軟件，該軟件通過攝像頭采集人臉視頻并進(jìn)行人臉定位，在動態(tài)的感興趣區(qū)域中提取iPPG信號，并對信號進(jìn)行預(yù)處理，最終使用基于深度學(xué)習(xí)的iPPG信號判別模型進(jìn)行有效性識別，平均準(zhǔn)確率高達(dá)95.1%,對于實(shí)際應(yīng)用場景下的iPPG信號判別具有良好的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性，同時驗(yàn)證了使用深度學(xué)習(xí)進(jìn)行非接觸式信號有效性判別的可行性。
Weakly supervised camouflage object detection algorithm fused with attention mechanism
楊 輝1，權(quán)冀川1，梁新宇1，郭安文1，王中偉2
doi: 10.20044/j.csdg.2097-1788.2022.03.013
隨著計(jì)算機(jī)硬件和人工智能技術(shù)的發(fā)展，強(qiáng)監(jiān)督目標(biāo)檢測算法已經(jīng)取得了很大的成果。然而，強(qiáng)監(jiān)督目標(biāo)檢測算法需要在大規(guī)模、標(biāo)注精度高的數(shù)據(jù)集上進(jìn)行訓(xùn)練。但在某些特定領(lǐng)域，上述條件要求過于苛刻。例如，軍事上常用的迷彩偽裝目標(biāo)的圖像數(shù)據(jù)集就比公共數(shù)據(jù)集更難獲得且標(biāo)注難度更大。因此，采用對數(shù)據(jù)集要求更低的弱監(jiān)督目標(biāo)檢測算法來實(shí)現(xiàn)迷彩偽裝目標(biāo)的檢測任務(wù)。由于圖像中迷彩偽裝目標(biāo)與背景融合度較大，導(dǎo)致原始淺層特征感知偽監(jiān)督目標(biāo)定位(Shallow feature-aware Pseudo supervised Object Localization，SPOL)算法的檢測精度相對較低。本文的核心是在SPOL算法的基礎(chǔ)上融合注意力機(jī)制，通過加入注意力模塊，讓模型更加關(guān)注迷彩偽裝目標(biāo)的區(qū)域，以此來提高迷彩偽裝目標(biāo)的檢測精度。
行業(yè)應(yīng)用
Design and implementation of fertilization decision system based on Web service
陳 杰，黃詩悅，林開顏，吳軍輝
doi: 10.20044/j.csdg.2097-1788.2022.03.014
為了促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展，針對我國化肥施用量過多，缺乏科學(xué)合理施肥指導(dǎo)的問題，開展了改良型測土配方施肥技術(shù)研究，突破傳統(tǒng)測土配方施肥只注重土壤本底養(yǎng)分和植物吸收的技術(shù)方案，充分考慮“土壤-植物-氣候條件”的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，在傳統(tǒng)測土配方施肥計(jì)算方法上依據(jù)積溫變化來調(diào)整追肥的施用量，看天施肥，并采用前后端分離的技術(shù)方案設(shè)計(jì)了一套基于Web服務(wù)的農(nóng)作物地塊施肥決策系統(tǒng)，集成了地塊施肥指導(dǎo)、地塊種植管理、投入品管理、用戶管理等功能，實(shí)現(xiàn)了綜合考慮土壤-植物-氣候條件的改進(jìn)型測土配方施肥技術(shù)的應(yīng)用。
