基于半量子的量子秘密信息互换协议

提出一种基于半量子的秘密信息互换协议,使得通信双方在半可信第三方TP的帮助下可以公平地实现秘密信息互换。在协议中,TP制备Bell态粒子,并将粒子分别发送给通信双方,通信双方将自己的秘密信息加载在粒子中返回给TP。TP对粒子进行测量,并公布测量结果,通信双方可以根据TP公布的测量结果推断出对方的秘密信息。同时,只有TP具备完整的量子能力,使得该协议对于量子资源的需求大幅下降。通过协议分析可以证明,该协议面对截获/重发攻击、中间人攻击、特洛伊木马攻击都具有抵抗性,并且在面对不诚实的TP或通信方时,诚实的通信方可以发现这些欺骗行为。     

可信机器学习的公平性综述

人工智能在与人类生活息息相关的场景中自主决策时,正逐渐面临法律或伦理的问题或风险.可信机器学习是建立安全人工智能系统的核心技术,是人工智能领域的热门研究方向,而公平性是可信机器学习的重要考量.公平性旨在研究机器学习算法决策对个人或群体不存在因其固有或后天属性所引起的偏见或偏爱.本文从公平表征、公平建模和公平决策三个角度出发,以典型案例中不公平问题及其危害为驱动,分析数据和算法中造成不公平的潜在原因,建立机器学习中的公平性抽象定义及其分类体系,进一步研究用于消除不公平的机制.可信机器学习中的公平性研究在人工智能多个领域中处于起步阶段,如计算机视觉、自然语言处理、推荐系统、多智能体系统和联邦学习等.建立具备公平决策能力的人工智能算法,是加速推广人工智能落地的必要条件,且极具理论意义和应用价值.     

基于tPUF的物联网设备安全接入方案

针对现有的物联网设备安全接入方案不适用于资源受限的物联网设备的问题,提出一种基于tPUF的物联网设备安全接入方案。利用物理不可克隆函数技术（Physical Unclonable Function,PUF）,物联网设备不需要存储任何秘密信息,实现设备与认证端的双向认证以及协商会话秘钥;利用可信网络连接技术（Trusted Network Connect,TNC）,完成认证端对物联网设备的身份认证、平台身份认证、完整性认证。安全性分析表明,方案能够有效抵抗篡改、复制、物理攻击等。实验结果表明,相较于其他方案,该方案明显降低了设备的资源开销。     

基于可信执行环境的物联网边缘流处理安全技术综述

万物互联时代,物联网中感知设备持续产生大量的敏感数据。实时且安全的数据流处理是面向物联网关键应用中需要解决的一个挑战。在近年兴起的边缘计算模式下,借助靠近终端的设备执行计算密集型任务与存储大量的终端设备数据,物联网中数据流处理的安全性和实时性可以得到有效的提升。然而,在基于边缘的物联网流处理架构下,数据被暴露在边缘设备易受攻击的软件堆栈中,从而给边缘带来了新的安全威胁。为此,文章对基于可信执行环境的物联网边缘流处理安全技术进行研究。从边缘出发,介绍边缘安全流处理相关背景并探讨边缘安全流处理的具体解决方案,接着分析主流方案的实验结果,最后展望未来研究方向。     

基于可信期望的跨域访问安全性研究

访问控制作为保护信息安全的主要手段,能够有效保证用户合法地访问网络资源。随着移动互联网的发展,跨域和跨系统等多域环境下的安全问题面临严峻挑战。为了满足云计算多域环境的访问需求,基于角色访问控制技术,提出一种适用于云计算多域环境的访问控制模型。该模型利用贝叶斯理论得出访问者的可信期望值,然后与预先设定的访问阈值进行比较,决定用户的访问请求是否被允许,且访问权限随着用户可信度动态变化而改变,避免了之前获得高信任值的用户因信任度变化而进行恶意攻击的风险。实验结果表明,提出模型不仅能减少高风险用户的访问请求量,且能满足为用户动态授权的需求。因此该模型可以有效解决云计算多域环境中的安全问题。     

基于通用智能卡的可信引导方案

为了解决传统的操作系统引导机制存在关键验证信息被绕过的风险和引导数据被篡改的安全隐患,基于可信计算理论,结合带光盘文件系统的智能卡技术,提出了基于通用智能卡的可信引导方案.在不改变智能卡和终端设备的硬件和固件结构的基础上,通过改造智能卡的存储数据和磁盘的引导数据,实现用户身份信息、智能卡和终端设备绑定的安全目标,将可信计算机制从开机加电扩展至应用层,确保操作系统的初始状态可信.通过安全性分析和性能分析,证明终端设备引导的安全性,并且在实际应用中得到了验证.     

基于不可信近邻的位置隐私保护方法

基于位置的服务给人们生活带来极大便利的同时也使人们的位置隐私面临着严重的威胁。目前典型的位置隐私保护方法主要是基于中心服务器的k-匿名方法和P2 P自组织网络方法,但是当有很多用户同时发起服务请求时,中心匿名器往往成为系统性能的瓶颈,同时在P2 P自组织网络中通常假设用户之间是相互信任的,这在实际应用中是不安全的。提出一种新的位置隐私保护方法UNNC,在P2P网络中用户之间相互不信任的前提下通过引入第三方验证机构实现位置隐私保护。模拟实验表明,UNNC方法在不假设用户之间相互可信的前提下达到了k-匿名的效果,并保证了匿名系统的整体性能。     

一种高效的虚拟桌面可信保证机制

虚拟桌面系统与传统PC桌面系统结构的不同,导致其在保证安全机制自身可信的同时,也会带来“语义差别”和效率降低等问题。本文提出了一种安全虚拟机完整性监控机制SVMIM（Security Virtual Machine Integrity Monitor）。SVMIM采用混杂模式的安全结构,基于可信计算技术对虚拟桌面系统的代码加载过程进行监视和控制,有效克服“语义差别”问题,并保证安全机制自身的可信;同时,SVMIM基于虚拟桌面网络引导机制,在网络存储端使用存储克隆技术,最大程度地降低安全机制对系统性能的影响。系统性能分析和基于SVMIM原型系统进行的实验表明该技术是可行的,并且相对于传统的虚拟桌面安全保障方案具有较大的性能优势。     

一类带初始输入的线性循环终止性分析

本文针对带初始输入的二维齐次线性循环的终止性问题进行研究。通过分析该类循环所有非终止点组成集合(即NT集)的性质,将该类循环NT集的构造问题转化为一类非线性优化求解问题,并给出了此类优化问题的数学模型。最终,通过验证该类循环的初始输入是否位于所构造的NT集合内,判定了带初始输入的二维齐次线性循环的终止性, 并建立了用来完备判定该类循环终止性的算法。     

基于线性码上无可信第三方的多秘密共享方案

为了避免秘密共享方案中第三方的不诚实行为造成的威胁,利用Massey线性码上的秘密共享体制,提出了一个无可信第三方的多秘密共享方案。该方案的重构算法满足加法同态性,其中每个参与方既是参与者也是分发者。同时方案实现了非门限结构上的无分发者的秘密共享,适用于更广泛的存取结构。证明了方案的正确性和安全性,并通过效率分析表明该方案只需较小的存储空间。此外,基于方案中重构算法的同态性给出了一种设计安全多方计算协议的方法。