本科信息安全教学研究最新进展综述

随着云计算、移动应用、物联网等技术的不断发展,信息技术已经成为日常生活的一部分.不断浮现的各种安全问题导致整个社会对信息安全专业人才的需求不断增长,而信息安全教育是解决问题的关键.本文从面临的困难、要解决的问题、课程体系建设、教学方法研究、课程实验构建等几个方面系统地介绍了本科信息安全教学的最新研究成果,并指出了信息安全教学研究的未来发展方向.     

基于指纹识别的室内定位中的隐私保护

基于指纹识别的定位是最流行的室内定位方法.在离线阶段,服务器测量指纹,比如来自特定空间已知位置的不同接入点（AP）的接收信号强度（RSS）,测量后服务器将测量结果保存在数据库中;在线上阶段,用户同时向服务器发送他当前指纹的测量结果以及位置查询请求,服务器将在数据库中查找与测量结果最接近的指纹.虽然这种方法已经被研究了很久,但现有的工作并没有考虑2个隐私要求：供应商希望保护他们花大代价收集的指纹,用户想要对服务器保留他们的指纹测量结果,以避免泄漏位置.为了实现隐私保护,本文提出一种使用加密技术的指纹匹配方案,这个方案在加密情况下计算由用户测量的指纹与服务器存储的指纹的距离,服务器存储的指纹在这一过程中仍处于密文空间.本文证明了这个方案在进行单点定位时能够很好地保证两者的隐私要求.为了减少高昂的时间开销,本文还提出了一个基于网格划分的改进方案,以及以有限的隐私损失为代价的扩展方案.为加强安全性,最后提出了有效对抗特定攻击的对策,在这种攻击中恶意用户可以通过重复定位获得服务器存储的指纹.使用公众 RSS指纹数据集的扩展实验结果显示本文方案足以在实现实时定位的同时保留定位精度.     

一种面向位置数据隐私保护的离线地磁定位模型

基于位置服务给人们的生活带来极大的便利,而目前定位系统特别是室内定位普遍依赖于无线网络信号.很多情况下,用户有位置隐私保护的需求,然而,在目前的大数据时代,基于网络的室内定位服务要求用户将个人位置信息实时提供给服务提供商,这导致用户隐私的泄露.如何有效实现室内的基于位置服务,并且保护用户的个人位置信息就成了大数据时代的一个关键问题.本文介绍了一种面向位置数据隐私保护的离线地磁定位模型,利用加速度传感器和微机电磁力计检测行人步态和地球磁场来实现室内定位.本模型利用加速度计检测行人的步态信息,配合磁力计检测的磁场信息与指纹地图进行匹配,实现了室内定位需求的同时又解决了用户位置信息泄露的问题,为大数据时代如何保护用户的位置信息提供了一个有效的解决办法.     

车联网云环境下多服务器架构的匿名认证及密钥协商协议

随着车载自组织网（Vehicular Ad-hoc Networks,VANETs）和云计算的发展,越来越多面向车联网用户的移动应用服务应运而生.这些应用服务往往由不同的服务器提供,车辆要从这些服务器获得服务,则必须向不同的服务器提供注册信息.为了实现车辆在多个服务器上的高效认证,本文提出一个车联网云环境下（Vehicular Cloud Computing,VCC）面向多服务器架构的匿名认证协议,协议实现了车辆与服务器的双向认证,并能够保护车辆隐私.     

基于区块链的多方协作安全身份认证机制研究

信息技术的快速发展使身份认证机制的安全性得到越来越广泛的关注.但现有的身份认证机制存在着隐私泄露等风险,这就要求设计出更加可靠的身份认证机制.本文利用区块链的去中心化、不可篡改等特性,设计出基于区块链的多方协作安全身份认证机制.在实现可靠身份认证的同时,保证信息的权威性,在一定程度上减少数据冗余,并提高身份认证效率,保证全面且准确的身份认证.最后实现支持多个数据服务商对身份信息进行加密签名,保护数据隐私,以及多方共享数据的身份认证系统.     

一种移动网络的结构稳定算法研究

本文提出了在有限的感知范围内,提高二维空间中移动网络的拓扑鲁棒性和连接鲁棒性的方法.由于移动基站和网络用户的动态不同步,控制策略被假定为异步的.在基于封闭区域重新定义连接的基础上,导出了保持当前网络拓扑的条件,并设计了两种方法来保证在提高拓扑和连接鲁棒性的过程中满足该条件.然后,设计了一种组合方法,给出了网络拓扑保持完整的充分条件.最后,通过数值算例验证了所提方法的有效性.     

气象部门局域网安全部署方案

通过介绍如何设置安全策略、规范,引导用户安全使用办公电脑,在提升工作效率的同时也能保证其安全性.     

基于医疗联盟链的数据安全保护方法

随着互联网的飞速发展,医疗数据爆炸性增长,大量的医疗数据面临着安全共享问题.本文提出了一种基于医疗联盟链的数据安全保护方法,其中包括提出了一种安全认证与访问控制模型,并将查询逻辑分离存储技术引入该模型中,同时描述了基于医疗联盟链的认证凭据和访问权限数据的存储和访问.基于医疗联盟链的安全认证与访问控制模型包含了三个角色,第一角色是患者,第二角色是医护人员,第三角色是医疗联盟链.通过查询逻辑分离存储技术保护患者数据隐私,查询逻辑分离技术与医疗联盟链技术紧密结合,满足了不同医院之间医疗数据共享的需求,保障了患者的数据隐私和医护人员查阅数据的权限.     

交叉相关算法在哈尔滨机场雷暴临近预报中的应用

本文主要介绍了哈尔滨机场雷暴预报系统之临近预报方法.该方法利用交叉相关算法,通过分析天气雷达回波在连续时次的空间最优相关,计算雷达回波移动矢量特征,根据移动矢量特征推算未来0～1 h回波状况,发布强对流天气临近预报.试验表明,该方法预测的回波状况与实际接近,这对提高强对流天气临近预报效率,保障飞行安全、提高航班正常率,具有较高的应用价值.     

区块链安全综述

区块链技术提供了一种在开放环境中存储数据、执行交易和处理业务的新方法,具有去中心化、防篡改等优势.从以比特币为代表的1.0时代,到以以太坊为代表的2.0时代,区块链技术已经对金融、物联网、供应链等行业产生了革命性的影响.然而由于技术和管理等方面的问题,目前区块链技术仍面临着很多安全挑战.首先,本文从信息安全、系统安全和隐私安全3个角度讨论了恶意信息攻击、51%攻击、智能合约攻击、拒绝服务攻击等8种区块链技术面临的攻击,分析了这些攻击的原理、执行过程和破坏性.接着,从以上3个角度详细讨论了智能矿池、Securify分析工具、混合技术、零知识证明等12种区块链安全保障技术,分析了这些安全保障技术的原理、执行过程、优点和局限性.最后,对区块链技术的未来研究方向进行了展望.     

SAML和XACML在单点登录中的应用研究与实现

现代企业中出现的越来越多的应用系统往往各自提供一套身份认证方式,这不仅增加了用户的负担,而且降低了系统安全性.企业内部另一重要的问题是管理员如何控制已验证身份的用户的访问请求.基于SAML的单点登录技术和基于XACML的访问控制技术可以很好地解决这两个问题.在对SAML和XACML规范进行了分析的基础上,提出了一个基于SAML和XACML的单点登录模型,分析了该应用模型的安全性,最后在微软.NET平台上予以实现.     

基于力反馈手柄的移动载人月球车操作控制系统

移动载人月球车相关技术的研究是我国未来载人登月探测的重要任务.根据载人月球车的需求,本文从航天员操作舒适度和操作工作空间出发,设计了一种面向载人月球车操作的力反馈手柄,在具体的场景设计下可以带给航天员力触觉感受,辅助航天员进行安全、有效的驾驶行为.基于力反馈手柄的移动载人月球车操作控制系统包含力反馈手柄、硬件系统、软件系统.力反馈手柄主要由二自由度旋转机构、手杆、带光编码器的直流电机组成;硬件系统为STM32单片机及相关接口电路,STM32作为下位机接收来自上位机的指令信号和力反馈信息,并且向上位机反馈手柄位置信息;为完成移动载人月球车操作控制系统的仿真测试,软件系统是基于unity3D所开发的月球车驾驶场景,搭载使用虚拟传感器,做出驾驶行为决策解算出相应的力反馈信息.实验结果表明,力反馈手柄能较好地辅助航天员操纵载人月球车,有效提升了载人月球车的驾驶效率和安全性.     

基于区块链的论文评审及追溯系统

移动互联网时代,人们在学习专业知识信息的方式越来越便捷的同时,学术论文抄袭、造假等问题也日益受到关注.而随着以比特币为主要代表的数字货币的出现,其底层用到的区块链技术也快速地进入人们的视线.本文根据区块链技术的去中心化、去信任、可追溯等特性,提出了一种基于区块链的论文评审及追溯系统.本系统在解决中心化的系统带来的高成本、安全性等问题的同时,对论文以及论文发布审核的过程进行检索、记录、存储,使得论文的发布检索审核等过程变得安全、可以追溯.     

基于智慧气象的数据接口的实现

物联网、云计算、移动互联、大数据等新一代智能技术的迅猛发展,为智慧气象产品提供了技术支撑。由于气象信息系统数据类型多种多样,且来自多个部门、跨越多个系统平台,数据结构和格式也不相同,因此数据读取与处理是一项异常复杂的工程。为了解决该问题,开发了基于智慧气象的气象服务数据接口。基于智慧气象的数据接口,具有跨平台性、良好的响应速度、通用的数据交换格式,可使各种应用之间相互通信,并能创建新的应用。基于智慧气象的气象服务数据接口为RESTful风格,返回格式为JSON。数据接口的开发采用JAVA语言,基于Spring MVC+Spring Security Oauth2开发框架实现。数据存储采用Oracle数据库,分为冷、热两种数据。客户端对数据接口的访问,采用HTTP GET的方式发出数据请求,访问服务资源地址,获得JSON格式的数据返回结果。为加强数据接口访问的安全性,采用HTTPS POST方式访问授权接口获取访问令牌。基于智慧气象的数据接口,已为微信、微博、手机APP、网站等多个系统及保险公司、市政等多个单位提供数据支撑,且气象服务数据接口系统安全性高,具有较好的用户体验和兼容性。     

基于Android系统的智能电视盒气象服务软件设计与实现

随着智能电视盒硬件技术、Android系统以及互联网技术的不断发展,基于Android系统的智能电视盒已成为国内发展最快的朝阳产业之一,智能电视盒应用软件领域也随之孕育而生。为了丰富移动气象信息服务手段,使用Android、Nginx、Web service等技术手段,研发一种智能电视盒气象服务软件:天气盒子。阐述了该软件的系统结构、网络拓扑、服务功能,通过负载均衡技术和网络架构优化,确保系统可快速适应高并发用户以及网络安全;根据智能电视盒的用户操作特性,在客户端的设计上简化了操作流程,提升了用户的体验。该软件填补了气象部门在智能电视盒气象服务领域的缺失。     

基于触控操作方式的大气科学数据可视化系统技术研究与实现

设计并实现了一种基于触控操作方式,运行于移动计算设备上的大气科学数据可视化软件系统MeteoExplorer Touch,它是世界上首款提供触控操作方式体验,运行于Windows8和Windows RT操作系统上的大气科学数据可视化软件.该软件系统的技术特色有:1)针对Windows 8和Windows RT操作系统所带来的崭新特性进行设计,实现了诸如使用手指滑动、捏掐伸展完成底图的缩放和漫游,在操作系统从低功耗运行状态下再次激活后恢复用户会话状态等功能,从而为广大气象科研和业务人员在平板电脑上分析、处理气象数据提供了全新的体验;2)MeteoExplorer Touch不仅仅是一个图片查看器,它还实现了主流桌面版专业气象软件所提供的大部分功能,包括数据资料解析、观测场客观分析、物理量计算、图形产品生成、地理信息和图层管理等;3)MeteoExplorer Touch注重程序性能和用户体验.为实现这一目标,软件采用C++语言开发功能,使用XAML标记语言设计用户界面,使用DirectX 11硬件加速渲染技术进行图形显示,因此,它具有原生程序所特有的性能高、速度快、系统资源需求低的优点.     

基于Android的移动气象信息服务系统设计与实现

为了丰富移动气象信息服务手段提升服务能力,使用Java,C#,VB,Delphi编程,开发了基于智能终端的移动气象信息服务系统。系统以用户体验为切入点结合智能终端特有的设备特性和移动应用软件特性提供创新型移动气象产品。该系统是一种集气象信息处理、发布和接收为一体的服务系统,用户可以通过该系统随时获取气象信息。介绍了系统的架构设计与客户端设计。详细阐述了采用Java技术在Android平台上研发移动客户端软件过程中所涉及问题的解决方法,包括手势控制、GIS服务、软件管理、系统稳定性和兼容性等问题的解决。     

基于综合监控和负载调控的中国天气网网站弹性架构

中国天气网是中国气象局面向公众提供气象信息服务的核心门户。为适应其日益增长的访问量,并保障网站可用性及访问体验等要求,网站已建立包含可用性、用户体验、网站访问、网络、安全、系统和应用等多方面的综合监控系统。实现了可根据体验、可用性、成本、安全等多方面因素,可面向多种具体业务场景的灵活多样的负载调控手段。基于监控和调控,构建了经内容本地加速的多源站弹性架构。在访问体验、可用性、带宽容量、安全、成本、业务特性需求等多方面提升了网站能力。