人工智能与算法课程思政设计与实践

分析人工智能与算法课程思政教育的可行性和课程思政的教学目标,提出在理论教学和实践教学中实施课程思政,并阐述实施途径以及各个教学单元内容对应的思政元素和思政融入形式,最后对课程思政的实践效果进行总结。     

求解子集和问题的采样格归约算法

子集和问题是计算机科学中的重要问题,也是构建多种公钥密码体制的基础.提出了采样归约算法,使用随机采样方法降低问题维度,将原问题分解并归约为多个更小规模的格上最短向量,降低了构造格的半径,从而提高求解的效率,得到原问题的精确解或提高近似解的逼近程度.给出了理论上采样归约算法最差情况的成功率.更进一步地,在目标解重量较低的情况下,可以进行分段采样,对问题增加限定条件,提高解题效率.实验结果表明,对于高维度的子集和问题,与CJLOSS等已有的格归约子集和问题方法相比,该算法可以更高效地求解出问题的精确解,而且可以提高近似解的逼近程度,输出近似解的平均长度达到了CJLOSS算法的0.55倍、DR算法的0.64倍.     

标准模型下 CCA2安全且固定密文长度的模糊基于身份加密方案

模糊基于身份加密体制为基于身份密码提供了检错能力,并且可以把消息加密后同时发送给多个具有相同属性的用户。本文提出了一种在标准模型下能抵抗适应性选择密文攻击,并且密文长度达到了固定值的模糊基于身份加密方案。与现有方案相比,本方案占用通信带宽低,计算效率高,具有更高的安全性,因此能更好的满足应用要求。     

一种适用于高维格基约化的综合算法

格基约化算法是求解格上最短向量问题(SVP)的一类算法,在格理论中有重要地位,尤其在格理论构造的公钥密码中发挥重要作用.目前公认效率最高的主流算法是Blockwise-Korkine-Zolotarev(BKZ)及其改进形式BKZ 2.0,主要思想是分块约化,调用多项式次的局部格上SVP算法.但是BKZ类算法仍然存在约化程度不够充分、在高维度格中约化效率不高的问题,也存在多种改进的算法.本文在已有算法的基础上,对BKZ结构进行优化,并应用筛法的最新研究成果,设计了一种新的综合算法——Blockwise-Sieving-Reduction(BSR).在预处理阶段,将格矩阵划分后分别进行BKZ预处理,该过程可直接进行并行化.在格基约化阶段,该算法结合BKZ算法与筛法的优点,使用分块逐次增大的多轮BKZ算法进行预处理,并在BKZ结构中使用改进的筛法替代原有的枚举子过程,通过插入向量改进局部格的性质,提高了BKZ算法的效率,使之能在更大的分块下求解SVP.针对更高维度的格矩阵,设计了递归调用的算法变种,称为i-BSR算法,该算法使用了渐进约化等实现技术,可以进行更大维度格的约化.从理论角度进行分析,论证了该算法可以进行格基约化并求格上短向量.实验结果表明,该算法在较大分块下,能够以可接受的时间代价完成SVP求解,且得到的向量优于已有算法的实验结果,新算法得到的首向量长度可以缩短至BKZ 2.0的90%.     

一种强安全性的多密钥交换协议

当前的两方多密钥交换协议都不能抵抗临时密钥泄露攻击.针对该问题,基于双线性对提出一种新的两方认证密钥交换协议.协议中参与会话的2个用户通过一次会话可以生成4个不同的会话密钥.分析结果表明,该协议可以抵抗临时密钥泄露攻击,与已有同类协议相比,具有更强的安全性,能实现双向认证功能.     

增强TLS 1.3中Early data安全性的协议

将新型0-RTT密钥交换协议思想借鉴到TLS 1.3会话重用阶段,构建rFSOPKE协议,改进了Early data的加密和传输过程。rFSOPKE协议可以在Ticket有效期内保护Early data的前向安全性并使其抵抗重放攻击。与改进前Early data的发送过程相比,本协议大幅增强了Early data的安全性。在实现效率方面,由于在发送Early data时增加了本协议的计算和传输开销,所以实现效率有所降低。但是本协议可以根据应用场景的不同嵌入适合的算法,所以可以选择更加高效的算法提高协议实现速度。     

基于随机松弛优选策略的网络脆弱性弥补算法

为了在大规模网络中构建代价最小的脆弱性弥补方案,提出了一种基于随机松弛优选策略的网络脆弱性弥补算法 (MCNHA-SLOS),并分析了算法的有效性。MCNHA-SLOS是一种近似最优算法,通过在全部弥补方案空间的一系列随机松弛子空间中进行迭代计算,使近似最优弥补方案必定落入低代价弥补方案空间中。实例分析和仿真结果表明,MCNHA-SLOS具有高效、精度可控、渐近最优等特点,能够应用于大规模网络环境。     

两个认证密钥协商协议的前向安全性分析

目前,网络安全及隐私受到广泛关注。前向安全性是Günther在1989年提出的一种认证密钥协商协议( AKA)的安全属性(doi: 10.1007/3-540-46885-4_5),该性质经过30年的蓬勃发展已经成为研究领域的热点之一。该文主要分析了MZK20和VSR20两个AKA协议。首先在启发式分析的基础上,利用BAN逻辑分析了MZK20协议不具有弱前向安全性;其次利用启发式分析和Scyther工具证明了VSR20协议不具备前向安全性。最后,在分析VSR20协议设计缺陷的基础上,提出了改进方案,并在eCK模型下证明了改进后协议的安全性;并且,结合Scyther软件证明了改进VSR20协议与VSR20协议相比明显提高了安全性。     

基于RSA的网关口令认证密钥交换协议

网关口令认证密钥交换协议是一个三方协议,使得用户和网关在服务器的协助下建立起一个安全的会话密钥,从而实现用户和网关之间的安全通信.已有的网关口令认证密钥交换协议都是基于Diffie-Hellman密钥交换设计的.利用张木想所设计的PEKEP协议,提出了基于RSA体制的可证明安全的网关口令认证密钥交换协议.在随机预言模型...