大数据环境下支持多关键字的可搜索公钥加密方案

云计算为大数据提供了强大的数据处理平台,而数据的安全和隐私问题也引起了人们的高度关注.本文提出了一个新的大数据环境下支持多关键字的无需安全信道的无证书可搜索公钥加密方案,并且证明了在随机预言机模型下,本文方案能够抵抗关键字猜测攻击.同时,效率分析表明,与Peng等方案相比,本文方案降低了计算代价和通信代价.     

一种基于区块链和边缘计算的物联网方案

物联网设备资源受限,需要使用外部资源,而集中式的云方案恰好可以为物联网提供充足的计算存储资源.但是受制于网络带宽等因素,云不能及时地处理大量的数据.云方案采用静态密码的验证和明文存储的机制,也存在着安全性问题.区块链技术的兴起,为解决物联网安全问题带来了新思路.边缘计算缩短了数据处理距离,增强了实时性.因此,本文将使用这两项技术,解决目前物联网中的问题.     

支持全同态密文计算的访问控制加密方案

提出支持全同态密文计算的访问控制加密（FH-ACE）方案,并给出基于带错学习（Learning with Error）困难性问题的具体构造.首先,根据全同态加密（Fully Homomorphic Encryption）概念和访问控制加密（Access Control Encryption）概念,给出支持全同态密文计算的访问控制加密方案的定义以及需要满足的安全模型;其次,提出以满足特定条件的全同态加密方案为基本模块的黑盒构造,并分析基于目前的全同态加密方案,具体构造所面临的困难点以及解决方法;最后,基于带错学习困难性问题,给出支持全同态密文计算的访问控制加密方案的具体构造.     

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.     

基于消息恢复型Ｒａｂｉｎ ＰＳＳ的无线局域网认证方案

基于无线局域网非对称的结构特点,设计了一个基于公钥密码技术的身份认证方案,并在成功认证的同时实现会话密钥的分配．该方案充分利用Ｒａｂｉｎ ＰＳＳ ＭＲ签名方案和ＥｌＧａｍａｌ改进型签名方案中签名与验证计算量的非对称性,合理地配置认证服务器ＡＳ与移动终端ＳＴＡ的操作,使网络的整体响应效率得以极大的提高;同时,Ｒａｂｉｎ ＰＳＳ ＭＲ签名方案的消息恢复功能减少了公钥证书认证过程的传输量（仅传输公钥证书而不传输公钥）,大大节省了通信带宽．     

规范状态空间系统辨识方法

因为状态空间模型既包含了未知状态,又包含了未知参数,且二者是非线性乘积关系,使得辨识问题变得复杂.针对这一问题,详细研究了规范状态空间系统的状态与参数联合估计方法.采用交互估计理论,即采用递推方法或迭代方法实现系统状态与参数的交互估计.基本思路是在计算参数估计时,辨识算法信息向量中的未知状态用其估计值代替,然后利用获得的参数估计,设计基于参数估计的状态观测器或基于参数估计的Kalman滤波算法估计系统的状态,二者形成一个交互计算过程(递阶计算过程).沿着这条思路,分别从递推方案和迭代方案,研究和提出了基于状态观测器和基于Kalman滤波状态估计的随机梯度辨识算法、递推最小二乘辨识算法、多新息随机梯度辨识算法、多新息最小二乘辨识算法,以及模型分解的辨识算法,并给出了几个典型算法的计算步骤、流程图和计算量.     

不同地表通量计算方案的比较与改进

利用2006年南京地区边界层外场观测资料对摩擦速度(u*)和摩擦温度(θ*)的几种计算方案进行了比较.u*计算方案的比较结果表明:在不稳定条件下,Pleim方案计算结果同实测值相比,二者在量值及变化趋势上都有较好的一致性;而在稳定条件下,计算结果较差,为此本文给出了一个新的计算方案,结果表明,改进方案有效的提高了u*计算精度,平均相对误差由56%降低到21%.θ*计算方案的比较结果表明:基于动力粗糙度和热力粗糙度相等的Lee方案计算误差较大,而引入阻尼项的Wesely方案计算结果较前者有明显改进.     

用曙暮光时的天光光强反演平流层气溶胶散射系数廓线

本文基于对曙暮光问题的系列研究,提出一个用曙暮光时的光强观测资料反演平流层气溶胶垂直分布的方案.然后在用Monte-Carlo计算程序模拟分析Koomen等人1951年曙暮光观测资料的基础上,对此资料实施了反演试验,并给出了反演基本结果和误差分析.结果表明此法是有效的,能为平流层气溶胶过去几十年的长期变化提供反演方法.     

一个确定大气近地层湍流输送的计算方案

在相似理论的基础上,提出了一个确定大气近地层湍流输送特征(包括气象要素风、温度的垂直分布廓线,以及大气和下垫面之间的动量和热量通量交换)的计算方案.并与Businger(1971)的迭代计算方案进行了比较.该方案计算结果较好,应用方便.     

Lipschiz-type的高阶非线性多智能体系统分布式优化算法研究

主要研究了具有Lipschiz-type非线性多智能体系统的分布式优化问题.在多智能体网络中,每个个体都拥有一个代价函数,整个多智能体网络的好坏由这些代价函数的和来进行评判.在整个过程中,每个目标仅知道局部的交互信息和其自身代价函数的梯度.为了实现协同优化的目标,提出了一个新的分布式优化算法,运用李雅普诺夫稳定性分析的方法可以证明该算法能够保证所有智能体实现协同优化.最后进行数值仿真,成功地验证了该算法的正确性和可行性.     

江淮地区一次冰雹过程的双线偏振雷达观测分析

为了进一步认识冰雹和三体散射的双线偏振雷达观测特征,提高业务预警能力和奠定基于双线偏振雷达的地面降雹识别基础,利用南京双线偏振雷达观测资料,统计分析了2019年3月20日冰雹过程发展、成熟和降雹阶段的观测特征及微物理过程。结果表明:（1）雹暴在成熟阶段具有高悬的强回波中心和较高的顶高,强回波中心差分反射率Z_DR＜?0.5 dB,相关系数（ρ_hv）约为0.9,由于冰雹后向散射相位的影响,该区域比差分相位（K_DP）呈现负值,指示了该区域有冰雹存在,并被相态分类算法（HCA）正确识别;（2）降雹阶段,高层反射率因子减小,强回波中心下降到地面附近,融化层以下ρ_hv增大,指示高层下落的冰相粒子整体尺寸减小;HCA识别到冰雹开始减少时,地面观测到冰雹;（3）三体散射的反射率因子（Z_H）、ρ_hv和反射率因子标准差（SD（Z_H））概率密度分布与北美三体散射比较接近;Z_DR分布更偏向于负值区域,差分相位标准差（SD（φ_DP））分布范围大约是北美结果的2倍。      

气象部门国产化电子签章云服务的设计与实现

通过在电子文档上加盖电子印章,可以满足政府部门电子公文流转过程的信息完整性、合法性和不可抵赖性的需求。气象部门在2005年开始在电子公文系统中推广电子印章应用,有效地加快了部门内部全流程电子化、提升办公效率。随着国家安全自主可控的发展战略和"互联网+政务服务"的纵深推进,在气象政务管理信息系统集约化总体框架下,建设一套基于国产密码算法和国产版式文件的电子签章服务平台,通过云服务的方式为电子公文系统以及行政审批电子证照应用提供电子签章服务。该系统投入业务后运行稳定,显著提升了业务的安全性和可扩展性。     

城市环境下基于车辆分类的车载自组网隐私保护方案研究

车载自组织网络的出现,在提高交通效率、改善交通环境的同时,也带来例如消息篡改、伪造和身份信息泄露等安全威胁.这就要求设计出更加符合车载网特性的消息认证方案.本文提出一种城市环境下的车载自组织网络隐私保护方案,其中包括对车辆进行分类,以及为不同类别的车辆分配不同的信任值的方法.在私人车辆认证的过程中采取一种假名多次签名方案对消息进行签名,在公用车辆和固定单元不需要身份隐私保护的情况下可以直接选用RSA签名方案对消息签名,在签名的同时都需要使用对信任值进行累加的策略来提高消息的可靠性.最后使用SUMO、MOVE和NS2进行联合仿真实验,结果表明该方案具有较好的灵活性,而且认证时间小于其他方案.     

A two-step variational method for three-dimensional wind retrieval from single Doppler radar

Summary A two-step variational method is developed to retrieve the three-dimension wind field from single-Doppler radar observation for operational applications. The first step produces a proxy background wind field, and the second step retrieves the detailed wind structures in data dense areas on a high-resolution grid. The background field is called proxy because it is obtained in the first step by a spectral analysis of the same radial-wind observations that will be used in the second step and thus the background is not independent of the observations. In the second step, the wind retrieval is constrained by the proxy background and the advection equation of liquid water content in the cost function. Tested with a dataset collected during Meiyu front heavy rainfall on 22 July 2002 in China, the two-step approach is shown to yield the best performance in comparison with a single-step approach that uses either only the proxy background field or the retrieval without the proxy background.     

2003年7月8日安徽系列龙卷的新一代天气雷达分析

利用合肥新一代天气雷达资料对2003年7月8日夜间发生在安徽庐江和无为县的龙卷过程进行了简要的分析。7月8日夜间至9日凌晨，与一条自西向东移动的、被包裹在大片层状雨区中的带状对流(飑线)相联系，先后有4个径向速度场上明显的小尺度涡旋特征出现在飑线的前沿。其中一个小尺度涡旋特征持续了大约2小时30分，先后在庐江和无为县产生了龙卷。特别是在无为产生的龙卷，造成了严重的生命和财产损失，其级别为F2～F3，属于较强龙卷。分析表明，此次龙卷为非超级单体龙卷，在反射率因子图上几乎没有任何特征，而在径向速度图上呈现为明显的小尺度涡旋特征，说明新一代天气雷达的使用大大增强了对龙卷的探测能力。     

The IPCC on a heterogeneous Medieval Warm Period

In their 2007 report, IPCC working group 1 refers to an increased heterogeneity of climate during medieval times about 1000 years ago. This conclusion would be of relevance, as it implies a contrast in the spatial signature and forcing of current warmth to that during the Medieval Warm Period. Our analysis of the data displayed in the IPCC report, however, shows no indication of an increased spread between long-term proxy records. We emphasize the relevance of sample replication issues, and argue that an estimation of long-term spatial homogeneity changes is premature based on the smattering of data currently available.     

山东高唐EF3级龙卷S波段双偏振雷达探测特征

利用济南CINRAD/SA-D双偏振天气雷达的探测数据,结合龙卷实地调查资料,对2021年7月11日发生在山东聊城高唐的一次EF3级龙卷风暴的雷达回波演变过程、龙卷风暴单体的结构及龙卷风暴的中气旋(M)、龙卷涡旋特征(TVS)和龙卷碎片特征(TDS)进行分析。结果表明:(1)龙卷发生在高空冷涡及地面气旋共同作用天气形势下,龙卷位于地面气旋中心东偏北方向约200 km处;螺旋状对流云带中2个较强对流单体合并发展,演变成超级单体风暴,其后部下沉气流较强,与强的入流共同作用,诱发了强龙卷。(2)风暴中中气旋的顶高大多在5~7 km之间;龙卷发生前中气旋最大切变平均值为19×10^(-3)s^(-1),龙卷维持期间,中气旋最大切变平均值达到51×10^(-3)s^(-1)。(3)高唐龙卷涡旋底层双偏振参量主要特征是大的水平极化反射率因子,小的甚至负的差分反射率ZDR,小的相关系数CC;TDS时间及空间特征是,底层CC都小于0.7,CC低值区的面积在龙卷生成后随时间明显增大,CC值底层最小,随高度逐渐增大;CC低值区的面积低层和顶层较大,中间层较小;龙卷生成后TDS最大高度随时间逐渐增高,龙卷最强时TDS最高达到4.8 km,之后逐渐降低;龙卷消散后,1.5°以上TDS的特征很快消失,0.5°仰角TDS特征继续维持了大约11 min。     

Using paleoclimate proxy-data to select optimal realisations in an ensemble of simulations of the climate of the past millennium

We present and describe in detail the advantages and limitations of a technique that combines in an optimal way model results and proxy-data time series in order to obtain states of the climate system consistent with model physics, reconstruction of past radiative forcing and proxy records. To achieve this goal, we select among an ensemble of simulations covering the last millennium performed with a low-resolution 3-D climate model the ones that minimise a cost function. This cost function measures the misfit between model results and proxy records. In the framework of the tests performed here, an ensemble of 30 to 40 simulations appears sufficient to reach reasonable correlations between model results and reconstructions, in configurations for which a small amount of data is available as well as in data-rich areas. Preliminary applications of the technique show that it can be used to provide reconstructions of past large-scale temperature changes, complementary to the ones obtained by statistical methods. Furthermore, as model results include a representation of atmospheric and oceanic circulations, it can be used to provide insights into some amplification mechanisms responsible for past temperature changes. On the other hand, if the number of proxy records is too low, it could not be used to provide reconstructions of past changes at a regional scale.     

基于Json的小型异构数据库同步策略研究

针对不同气象业务系统所辖台站参数表在表字段不同的情况下,如何快速完成各个台站参数表之间的数据同步变更问题,本文提出了一种小型异构数据库同步方案。通过将数据库表名、表字段以及数据库连接信息封装为Json格式键值对配置文件,采用SQL列别名的方式完成对数据库表的查询;当元数据表参数信息发生变动时,通过对Json键值对顺序分解匹配,能准确定位元数据表和目标表各自对应的表字段,绑定其被修改的参数值,并自动生成SQL语句完成增删改操作。结果表明,基于Json的台站参数数据同步方式可简化开发框架并有效减低开发成本,快速建立各个异构数据库表的台站参数数据同步流程,通过在系统外部配置Json文件的方式可以降低后台代码的耦合度,有利于后期系统的管理和运维,具有良好的推广应用价值。