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期刊信息/Journal information
计算机研究与发展
计算机研究与发展

徐志伟

月刊

1000-1239

crad@ict.ac.cn

010-62620696;62600350

100190

北京中关村科学院南路6号

计算机研究与发展/Journal Journal of Computer Research and DevelopmentCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是中国科学院计算技术研究所和中国计算机学会联合主办、科学出版社出版的学术性刊物、中国计算机学会会刊，我国第一个计算机刊物。主要刊登计算机科学技术领域高水平的学术论文、最新科研成果和重大应用成果。
正式出版
收录年代

    微信恶意账号检测研究

    杨征殷其雷李浩然苗园莉...
    2319-2332页
    查看更多>>摘要：社交网络是一个有效的信息传播平台,使得人们的生活更加便捷.同时,在线社交网络也不断提高了社交网络账号的价值然而,为了获取非法利益,犯罪团伙会利用社交网络平台隐秘地开展各种诈骗、赌博等犯罪活动.为了保护用户的社交安全,各种基于用户行为、关系传播的恶意账号检测方法被提出此类方法需要积累足够的用户数据才能进行恶意检测,利用这个时间差,犯罪团伙可以开展大量的犯罪活动.首先系统分析了现有恶意账号检测工作.为克服现有方法的缺点而更快地检测恶意账号,设计了一种基于账号注册属性的恶意账号检测方法.方法首先通过分析恶意账号和正常账号在不同属性值上的分布,设计并提取了账号的相似性特征和异常特征;然后基于此计算两两账号的相似度构图以聚类挖掘恶意注册团体,从而有效实现注册阶段的恶意账号检测.

    在线社交网络聚类恶意账号检测账号注册属性统计分析

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    工业控制网络多模式攻击检测及异常状态评估方法

    徐丽娟王佰玲杨美红赵大伟...
    2333-2349页
    查看更多>>摘要：面向工控网的攻击策略多种多样,其最终目的是导致系统进入临界状态或危险状态,因此,基于设备状态异常的攻击检测方式相较于其他检测方法更为可靠.然而,状态异常检测中存在攻击结束时刻难以准确界定的问题,构建攻击策略及系统异常状态描述模型,基于此,提出基于状态转移概率图的异常检测方案,实验结果表明该方案能够有效检测多种攻击方式.另外,针对语义攻击对系统状态影响的定量评估难题,提出基于异常特征和损害程度指标融合分析的攻击影响定量评估方法,实现系统所处不同阶段时状态的定量评估与分析.该项工作对于识别攻击意图有重要的理论价值和现实意义.

    异常检测攻击影响评估设备状态状态转移概率图工控网

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    基于单"音频像素"扰动的说话人识别隐蔽攻击

    沈轶杰李良澄刘子威刘天天...
    2350-2363页
    查看更多>>摘要：目前针对说话人识别的攻击需要对音频注入长时间的扰动,因此容易被机器或者管理人员发现提出了一种新颖的基于单"音频像素"扰动的针对说话人识别的隐蔽攻击.该攻击利用了差分进化算法不依赖于模型的黑盒特性和不依赖梯度信息的搜索模式,克服了已有攻击中扰动时长无法被约束的问题,实现了使用单"音频像素"扰动的有效攻击.特别地,设计了 一种基于音频段-音频点-扰动值多元组的候选点构造模式,针对音频数据的时序特性,解决了在攻击方案中差分进化算法的候选点难以被描述的问题攻击在LibriSpeech数据集上针对60个人的实验表明这一攻击能达到100％的成功率还开展了大量的实验探究不同条件(如性别、数据集、说话人识别方法等)对于隐蔽攻击性能的影响.上述实验的结果为进行有效地攻击提供了指导.同时,提出了分别基于去噪器、重建算法和语音压缩的防御思路.

    单"音频像素"扰动黑盒攻击说话人识别差分进化算法扰动攻击

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    基于生成式对抗网络的联邦学习后门攻击方案

    陈大卫付安民周纯毅陈珍珠...
    2364-2373页
    查看更多>>摘要：联邦学习使用户在数据不出本地的情形下参与协作式的模型训练,降低了用户数据隐私泄露风险,广泛地应用于智慧金融、智慧医疗等领域.但联邦学习对后门攻击表现出固有的脆弱性,攻击者通过上传模型参数植入后门,一旦全局模型识别带有触发器的输入时,会按照攻击者指定的标签进行误分类.因此针对联邦学习提出了一种新型后门攻击方案Bac_GAN,通过结合生成式对抗网络技术将触发器以水印的形式植入干净样本,降低了触发器特征与干净样本特征之间的差异,提升了触发器的隐蔽性,并通过缩放后门模型,避免了参数聚合过程中后门贡献被抵消的问题,使得后门模型在短时间内达到收敛,从而显著提升了后门攻击成功率.此外,论文对触发器生成、水印系数、缩放系数等后门攻击核心要素进行了实验测试,给出了影响后门攻击性能的最佳参数,并在MNIST,CIFAR-10等数据集上验证了Bac_GAN方案的攻击有效性.

    联邦学习生成式对抗网络后门攻击触发器水印

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    基于混合特征指纹的无线设备身份识别方法

    宋宇波陈冰郑天宇陈宏远...
    2374-2399页
    查看更多>>摘要：无线网络利用开放性的无线信道传输数据,因此容易遭受设备假冒攻击和通信数据伪造攻击,而防范此类攻击需要精准的设备识别.基于信道状态信息(channel state information,CSI)指纹的设备识别技术利用无线信道特征来识别设备.由于CSI提供细粒度的信道特征,并且可以从OFDM无线设备中轻松获取,因此该技术受到广泛的关注.但是反映无线信道特征的CSI指纹会随着终端的位置和所处环境的改变而改变,并且现有技术通常将机器学习用于指纹匹配以追求高识别准确率,随之而来的高计算复杂度使其无法在计算能力有限的嵌入式设备中实现.针对上述问题,提出了 一种基于混合特征指纹的设备身份识别方法,包含终端接入时和通信时的设备识别在接入时,引入了与终端外界因素无关的数据包到达时间间隔分布(packet arrival interval distribution,PAID)指纹进行识别,以弥补CSI指纹的缺陷;在通信时,借助CSI可以逐包获取的特点,从每个报文中提取CSI指纹并进行实时识别.同时,提出了一种计算复杂度较低的指纹匹配方案,以保证在计算能力有限的设备中也能快速且准确地识别终端在树莓派上实现了设备识别原型系统并开展了实验,实验表明:该系统在接入时和通信时的识别准确率最高可达98.17％和98.7％,通信时单个数据包的识别时间仅需0.142 ms.

    无线网络安全无线设备身份识别混合特征指纹信道状态信息自动编码器

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    一种面向IPv6网络空间的特征水印生成与嵌入方案研究

    陶军朱珍超王昭悦李文强...
    2400-2415页
    查看更多>>摘要：在有限的时空资源条件下,研究人员使用网络隐蔽通道,基于少量的水印信息来追踪攻击流,定位真实攻击源.然而,水印内容和位置的相对固定会造成追踪的流量呈现出自相似性,并且IPv6协议内嵌的IPsec加密协议限制了载体的选择范围,基于单一载体的水印嵌入方案更容易被识别攻击.因此针对水印隐蔽性的优化目标,结合IPv6报文中间节点不分片的特性,考虑间断性传输网络和流速较慢网络的特征提取限制,设计目标流关联的特征水印序列提取策略,针对不同的网络传输场景,制定了包依赖的基于混合隐蔽通道和时间依赖的基于混合时隙的水印嵌入方式.模拟实验表明:提出的水印生成与嵌入技术,能够在保证一定准确率的前提下,降低水印嵌入对原始流量的影响,减少水印被识别攻击的概率,提高水印的隐蔽性.

    特征水印隐蔽通道混合时隙IPv6协议流关联分析

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    基于矩阵映射的拜占庭鲁棒联邦学习算法

    刘飚张方佼王文鑫谢康...
    2416-2429页
    查看更多>>摘要：联邦学习(federated learning)由于参数服务器端只收集客户端模型而不接触客户端本地数据,从而更好地保护数据隐私然而其基础聚合算法FedAvg容易受到拜占庭客户端攻击.针对此问题,很多研究提出了不同聚合算法,但这些聚合算法存在防守能力不足、模型假设不贴合实际等问题.因此,提出一种新型的拜占庭鲁棒聚合算法.与现有聚合算法不同,该算法侧重于检测Softmax层的概率分布具体地,参数服务器在收集客户端模型之后,通过构造的矩阵去映射模型的更新部分来获取此模型的Softmax层概率分布,排除分布异常的客户端模型.实验结果表明:在不降低FedAvg精度的前提下,在阻碍收敛攻击中,将拜占庭容忍率从40％提高到45％,在后门攻击中实现对边缘后门攻击的防守.此外,根据目前最先进的自适应攻击框架,设计出专门针对该聚合算法的自适应攻击,并进行了实验评估,实验结果显示,该聚合算法可以防御至少30％的拜占庭客户端.

    联邦学习矩阵映射阻碍收敛攻击后门攻击鲁棒聚合算法

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    一种满足差分隐私的轨迹数据安全存储和发布方法

    吴万青赵永新王巧底超凡...
    2430-2443页
    查看更多>>摘要：近些年基于位置服务的软件便利人们生活的同时,也带来了隐私泄露的风险.针对这一问题,提出一种基于噪声前缀树结构的轨迹数据发布方法.首先根据轨迹时空特性构建轨迹等价类,利用Hilbert曲线对轨迹位置点进行划分,得到划分区域的中心点,将得到的中心点聚合成新的轨迹,因此达到减少空间复杂度的目的然后构建前缀树,并将聚合的轨迹位置点存入到前缀树中,可以有效地提高查询效率最后为了保护节点中存储的敏感信息,利用等差隐私预算分配方式对前缀树节点中数据添加Laplace噪声,保证轨迹数据的安全性的同时也提高了数据可用性.通过真实数据集实验对比已有的方案,验证了所提出的算法在保证数据隐私性的同时,也提高了数据可用性.

    差分隐私位置隐私Hilbert曲线前缀树轨迹数据

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    基于SCMA的端信息扩展多用户安全通信系统研究

    石乐义兰茹段鹏飞韩强...
    2444-2455页
    查看更多>>摘要：端信息扩展技术使用多项端信息组成的扩展序列来表示身份信息,各项端信息与所传递的数据本身无关,从而隐藏用户的真实信息.然而,端信息扩展序列资源利用率低、自相关性弱,无法实现多用户并发安全通信对此,将稀疏码多址接入(sparse code multiple access,SCMA)技术引入端信息扩展序列生成过程中,提出基于SCMA的端信息扩展多用户安全通信系统模型,详细阐述了模型中的码本设计分配、码字加载发送策略.进一步,从安全性能和通信服务质量2方面对原型系统进行理论分析和实验验证.实验结果表明:基于SCMA的端信息扩展多用户安全通信系统可实现用户信息的隐蔽传输,服务器端能够正确区分用户信息采用稀疏编码后,系统具有较低误比特率,且在一定过载条件下,仍具有良好的传输性能.

    稀疏码多址接入端信息扩展技术网络安全资源利用率多用户通信

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    InterDroid:面向概念漂移的可解释性Android恶意软件检测方法

    张炳文峥魏筱瑜任家东...
    2456-2474页
    查看更多>>摘要：针对Android恶意软件检测存在特征引入过程主观性高、特征选择过程可解释性差、训练模型检测效果不具备时间稳定性的问题,提出了一种面向概念漂移的可解释性Android恶意软件检测方法InterDroid,该方法首先通过高质量的人工Android恶意软件分析报告引入权限、API包名、意图、Dalvik字节码4种特征.并通过自动化机器学习算法TPOT(tree-based tipeline optimization tool)获得InterDroid训练及对比算法,从而摒弃传统方法中繁复的模型选择与参数调整过程.其后,融入模型解释算法SHAP(shapley additive explanations)改进传统的特征包装方法,从而获得对分类结果具有高贡献度的特征组合用于检测模型训练最后,通过曼-惠特尼U(Mann-Whitney U,MWU)与机器学习模型的双重检验证明概念漂移现象在Android恶意软件检测中的存在性.并基于联合分布适配(joint distribution adaptation,JDA)算法提高检测模型对新时期Android恶意软件的检测准确率.实验表明:InterDroid筛选出的特征组合具备稳定性与可解释性.同时,InterDroid中的特征迁移模块可将自身对2019年、2020年新兴Android恶意软件的检测准确率分别提高46％,44％.

    Android恶意软件检测可解释性概念漂移特征迁移自动化机器学习

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