《山东大学学报(理学版)》

基于Paillier的同态加密域可逆信息隐藏

张敏情,周能,刘蒙蒙,王涵,柯彦

2020, 55(3): 1-8,18. doi:10.6040/j.issn.1671-9352.2.2019.021

摘要 ( 1190 )

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利用Paillier密码体制的同态和概率特性,提出了一种基于Paillier的同态加密域可逆信息隐藏。首先对原始图像分块,图像所有者随机选择的像素组中有一个参考像素和8个目标像素,将参考像素的最低有效位和目标像素的所有比特通过可逆信息隐藏的方法自嵌入到图像的其他部分中,参考像素的最低有效位在加密前置0避免嵌入数据时溢出,加密的参考像素替代像素组中围绕它的目标像素,从而构造出镜像中心密文。在一组镜像中心密文中,数据嵌入者通过同态加法在目标像素的最低有效位嵌入额外信息,而参考像素保持不变。接收者可直接在目标像素和对应的参考像素之间进行模乘法逆元提取额外信息,或者在直接解密后通过明文减法提取额外信息并能无损还原原始图像。实验结果表明:在保证直接解密图像质量的前提下算法平均嵌入率为0.18 bpp (bit per pixel)。

支持隐私保护的社交网络信息推荐方法

张超,梁英,方浩汕

2020, 55(3): 9-18. doi:10.6040/j.issn.1671-9352.2.2019.171

摘要 ( 1059 )

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针对社交网络信息推荐中的信息传播带来隐私泄露的问题,结合信息传播模型,提出了一种支持隐私保护的社交网络信息推荐方法,通过好友的兴趣度、熟悉度和兴趣相似度推测用户兴趣,进行文本匹配和推荐候选集排序;通过个性化隐私偏好设置允许用户设置受限访问用户列表,并使用隐私保护方法计算信息传播至黑名单用户的概率,设置隐私泄露阈值对黑名单用户访问隐私博文的概率进行控制,达到信息推荐中保护用户隐私的目的。实验结果表明,所提方法可以在保证推荐效果的同时更好地保护用户隐私。

基于分布式消息驱动的分层可信密码服务框架

李颖,胡俊

2020, 55(3): 19-27. doi:10.6040/j.issn.1671-9352.2.2019.205

摘要 ( 973 )

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可信计算为系统安全问题提供了一种全新的解决途径。目前的国内外标准中所定义的可信密码功能访问方式一般为API接口方式，如TCG提出的可信软件栈(TSS)以及国家标准的TCM服务模块(TSM)等规定的接口，这些接口非常复杂，且存在相互间的兼容性问题，影响可信计算的开发和推广。为解决这些问题，本文中提出了一种基于消息驱动的分层可信密码服务框架，通过模块封装来屏蔽复杂的访问可信根的细节，简化接口，解决兼容性问题，并通过消息驱动的方式实现分布式、互相协作的可信根访问，以灵活支持不同应用所需要的可信服务。最后通过2个可信密码机制应用实例来说明本框架的可行性、框架中模块的通用性，以及框架在简化可信密码机制实现上的效果。

一种云服务器位置定位及安全性验证方案

杨晨,郑明辉,谭杰

2020, 55(3): 28-34. doi:10.6040/j.issn.1671-9352.2.2019.035

摘要 ( 1156 )

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针对云环境下非诚实服务提供商可能伪造服务器地理位置的问题,提出一种云服务器位置定位及安全性验证方案。首先给出了整个方案的系统模型,分析了可能存在的安全威胁,然后在多点定位算法的基础之上,考虑时延波动对结果造成的影响,并赋予相应的权值,提出一种基于加权质心估计的欧几里得度量算法,对云服务器的位置进行有效定位,同时利用基于位置的安全定位协议,在误差允许的范围内验证定位结果的真实性,最后,通过对部署在阿里云上的服务器进行定位测试,证明方案可以满足区域级别精度的定位需求。

基于无干扰理论的构件系统安全

徐明迪,靳朝阳,崔峰,张帆

2020, 55(3): 35-42. doi:10.6040/j.issn.1671-9352.2.2019.124

摘要 ( 861 )

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研究一种构件系统中多安全等级的信息流无干扰问题。在现有接口结构的基础上,使用安全进程代数描述构件系统动态行为语法和语义来构建接口自动化计算模型。研究基于互模拟的无干扰属性,构造适用于构件系统的接口安全无干扰性质SIA_NI,并证明系统在添加、删除、组合算子等复杂操作下依然满足此安全性。最后举例分析了此无干扰属性在构件化系统中的具体应用,并使用CoPS工具自动检查多安全等级构件系统的安全性,验证接口安全无干扰性质的正确性。

一种基于投票权竞争的区块链共识机制

宋宇波,张仕奇,宋睿

2020, 55(3): 43-50. doi:10.6040/j.issn.1671-9352.2.2019.142

摘要 ( 1097 )

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在区块链系统中的共识机制下,所有参与者就区块归属问题以及交易拟定的价值问题达成一致。基于锻造委员会和锻造组系统的新架构设计,提出了一种基于竞争的股权证明(CPoS)共识机制,可以在确保分权的前提下快速去除分叉。经原型机实验,可在较小的延迟内快速地完成出块和交易活动。

改进的不使用双线性对无证书签密方案

岳泽轮,王栋,毛江龙

2020, 55(3): 51-57. doi:10.6040/j.issn.1671-9352.2.2019.177

摘要 ( 995 )

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签密可以在一个逻辑步骤内实现加密和签名2个功能,与传统的先加密后签名或先签名后加密相比,节省了计算量。与使用双线性对的密码方案相比,不使用双线性对的密码方案在计算效率上有着很大的提升。提出了一种改进的不使用双线性对的无证书签密方案,在随机预言模型下对方案的安全性进行了证明,并对方案进行了实验分析。

多标签符号型属性值划分的聚类方法

温柳英,袁伟

2020, 55(3): 58-69. doi:10.6040/j.issn.1671-9352.1.2019.154

摘要 ( 1079 )

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提出了一种多标签符号型属性值划分的聚类方法(clustering method for multi-label symbolic value partition, CMSVP)。首先，利用标签排序和K-means算法，对原始标签信息进行聚类。然后，为每一个属性构建一个无向加权图。图中的每一个节点代表一个属性值，边的权重则表示节点之间的相似度。最后，对所有的无向加权图进行随机游走，得到属性值的聚类方案。实验在6个多标签数据集上进行。结果表明，CMSVP算法在对数据有效地进行压缩的同时，也能在一定程度上提高数据的分类性能。

三支区间集概念格

刘营营,米据生,梁美社,李磊军

2020, 55(3): 70-80. doi:10.6040/j.issn.1671-9352.4.2019.068

摘要 ( 1011 )

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分别在完备和不完备形式背景下提出了三支区间集概念格模型,然后讨论对象诱导的三支区间集概念格与区间集概念格之间的关系,证明由区间集概念得到对象诱导的三支区间集概念的充要条件,并设计相应的算法。最后讨论对象诱导的三支区间集概念与经典概念之间的联系,证明由经典概念得到对象诱导的三支区间集概念的充要条件,并设计相应的算法。

基于标记相关性的多标记三支分类算法

余鹰,吴新念,王乐为,张应龙

2020, 55(3): 81-88. doi:10.6040/j.issn.1671-9352.1.2019.162

摘要 ( 1130 )

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提出了一种基于标记相关性的多标记三支分类算法TML_LC,该算法利用三支决策模型将多标记样本空间划分为接受域、拒绝域和边界域,然后利用概率图模型构建标记之间的相关性,并应用于边界域的延迟决策,从而降低分类模型的时间复杂度,并提高分类模型的精度。

不完备序信息系统下的局部双量化决策粗糙集研究

林艳丽,刘晓东

2020, 55(3): 89-97. doi:10.6040/j.issn.1671-9352.1.2019.187

摘要 ( 983 )

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针对不完备序信息系统,在双量化粗糙集和局部决策粗糙集的基础上,构建了2种局部双量化决策粗糙集(local double relative quantitative decision-theoretic rough set, LDrq-DTRS)模型,探讨了它们的正域、负域、边界域之间的包含关系,以及它们与局部粗糙集之间的内在联系。最后,通过数据实验比较验证了在不同模型参数关系下以上模型间的相关性质。

基于关系矩阵的区间集粗糙近似

常凡凡,马建敏

2020, 55(3): 98-106. doi:10.6040/j.issn.1671-9352.4.2019.142

摘要 ( 958 )

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基于矩阵的直观性和矩阵运算的简便性引入区间向量,给出了区间集一种新的表达形式,探讨了区间向量的相关性质,给出了区间向量与关系矩阵的运算法则。在经典粗糙集中,给出了基于关系矩阵的粗糙下、上近似的等价表示,进而利用关系矩阵和区间向量提出了基于关系矩阵的区间集粗糙下、上近似,构造了基于关系矩阵计算区间集粗糙下、上近似的方法,给出了其相应的算法,并通过实例说明了该方法的简便性与有效性。

分段二次方转换函数驱动的高斯核模糊C均值聚类

唐益明,张征,芦启明

2020, 55(3): 107-112. doi:10.6040/j.issn.1671-9352.4.2019.192

摘要 ( 953 )

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基于转换数据的模糊聚类算法存在转换模式单一、聚散效果不明显的问题,提出了分段二次方转换函数驱动的高斯核模糊C均值聚类算法。首先,通过分段二次方转换函数将原先分段线性数据转化的策略进行了相应的拓展,使数据转化的模式更加细腻,使得同类型的数据更好地聚集在一起,非同类型的数据进行远离。其次,我们引入了高斯核函数,将数据从低维空间映射到高维空间来进行聚类划分。最后,将这些集成到模糊聚类的框架之中,形成了所提算法。通过对比实验表明,所提算法明显优于相关的4种算法。

二阶微分方程Neumann边值问题最优正解的存在性

王晶晶,路艳琼

2020, 55(3): 113-120. doi:10.6040/j.issn.1671-9352.0.2019.208

摘要 ( 1040 )

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运用锥上的不动点指数理论获得了格林函数非负时二阶连续Neumann边值问题 {u″(t)+a(t)u(t)=g(t)f(u(t)), t∈［0,T］,u'(0)=u'(T)=0正解存在的最优条件,其中f∈C(R⁺,R⁺), a(·)∈C(［0,T］,(0,+SymboleB@))使得相应的齐次线性问题只有平凡解; g∈C((0,T),R⁺)且在 t=0和t=T处g(t)允许有奇性,R⁺:=［0,SymboleB@)。

带防御机制的捕食者-食饵模型中恐惧因子的作用

王静,伏升茂

2020, 55(3): 121-126. doi:10.6040/j.issn.1671-9352.0.2019.670

摘要 ( 1017 )

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研究了一类具有恐惧因子且食饵防御机制的捕食者-食饵模型,得到了非负平衡点局部渐近稳定的条件以及 Hopf 分支存在的条件, 并讨论了恐惧因子对种群密度的影响,最后进行了数值模拟。结果表明, 恐惧程度的增加会导致捕食者种群密度的降低, 但对食饵种群密度无直接影响。

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