最新刊期

    2025年第46卷第7期

      学术论文

    • 面向细粒度多网页浏览行为识别的报文级标注方法 AI导读

      顾玥, 陈力, 李丹, 高凯辉
      2025, 46(7): 1-16. DOI: 10.11959/j.issn.1000-436x.2025122
      摘要:针对多网页并发访问下混合加密流量中的细粒度多网页浏览行为识别难题,提出了一种基于报文间时序相关特征的报文级标注(PLL)方法。该方法通过结合一维卷积神经网络和多头注意力机制,学习同一网页中不同报文之间的局部和全局时序相关性特征,并采用一维转置卷积恢复特征至原始报文序列的长度,从而建立报文与其时序特征之间的精确对应关系。在此基础上,模型能够实现高精度的报文级标注,并进一步推断出用户浏览多个网页的时间信息,如各网页访问的起止时间与持续时间。实验结果表明,PLL对访问开始时间和持续时间的识别准确率分别达到了98%和97%,能够有效解决混合加密流量中多网页浏览行为识别的关键问题。  
      关键词:加密流量识别;多网页浏览行为识别;报文级标注   
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      更新时间:2025-07-25
    • 支持算网一体调度的可编程复合流水线架构 AI导读

      侯赛凤, 崔鹏帅, 胡宇翔, 董永吉, 刘义
      2025, 46(7): 17-28. DOI: 10.11959/j.issn.1000-436x.2025126
      摘要:为了应对算网一体(ICN)环境下多元化业务对差异化服务质量(QoS)保障和异构资源高效调度需求,针对传统网络架构面临的性能瓶颈,提出了一种支持算网一体资源调度和多业务QoS保障的可编程复合流水线架构设计,通过网络功能流水线部署系统支持可编程复合流水线架构中不同网络功能的QoS隔离保证和异构资源的分配。基于可编程队列的分层调度机制动态调整调度算法,适配个性化的业务QoS保障需求。基于资源定价和合作博弈求解异构资源分配策略,实现算网资源在数据转发过程中的灵活调度。实验表明,所提方法可有效隔离不同业务的性能干扰,满足多样化业务的定制化QoS需求,同时降低异构资源竞争导致的系统开销。  
      关键词:算网一体;可编程流水线;QoS保障;异构资源调度   
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      更新时间:2025-07-25
    • 王洋, 沈同圣, 汪涛, 乔钢, 周锋
      2025, 46(7): 29-44. DOI: 10.11959/j.issn.1000-436x.2025117
      摘要:为了解决水声通信信号检测易受到水下信道环境和严重噪声干扰的问题,基于水声通信信号的结构特征(SC),提出了一种基于自适应形态学滤波(AMF)与霍夫变换(HT)的水声通信信号检测方法。该方法采用短时分数阶傅里叶变换(STFRFT),调整分数阶域旋转角度匹配信号相位特性,显著提升时频能量聚集度,形成边界清晰的带状SC;基于时频图像素邻域局部密度设计AMF,动态调整结构元素的尺度因子来增强信号细节SC;构建HT模型,通过全局投票机制检测带状SC,从而实现高效、准确的水声通信信号检测。实验结果表明,不同信道环境下所提方法在泛化能力、检测概率、检测效率方面具有更好的鲁棒性和有效性。  
      关键词:水声通信;信号检测;短时分数阶傅里叶变换;自适应形态学滤波;霍夫变换   
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      更新时间:2025-07-25
    • 基于无监督时空状态估计的信息物理系统细粒度异常诊断 AI导读

      孙海丽, 黄炎, 韩兰胜, 周纯杰
      2025, 46(7): 45-59. DOI: 10.11959/j.issn.1000-436x.2025129
      摘要:为了揭示信息物理系统工作状态中的时空依赖关系及演变机制,提出细粒度自适应多元时间序列异常检测Transfonner(MAD-Transformer)模型以识别与诊断多元时间序列中的异常。首先,通过构建时间状态矩阵来建模并估计系统状态在时间维度上的变化规律。其次,构建空间状态矩阵捕获系统传感器间的状态关联,以准确定位异常。然后,基于原始多元时间序列和时间、空间状态矩阵,设计一个三分支结构的序列-时间-空间注意力计算模块,以同时捕获信息物理系统各传感器之间的序列、时间与空间依赖性。最后,通过构建3个关联对齐损失和重构损失策略以训练优化模型。实验结果表明,所提模型不仅可以准确检测和定位异常,还能够细粒度地诊断异常的持续时间。  
      关键词:信息物理系统;自适应异常诊断;时间状态矩阵;空间状态矩阵;状态估计   
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      更新时间:2025-07-25
    • 基于多时间尺度协同的无蜂窝RAN切片资源分配算法 AI导读

      夏玮玮, 王博业, 夏雅星, 缪巍巍, 汪大洋, 景栋盛, 燕锋, 沈连丰
      2025, 46(7): 60-77. DOI: 10.11959/j.issn.1000-436x.2025121
      摘要:针对6G无蜂窝无线接入网切片资源分配在业务动态变化时难以保障用户服务质量的问题,提出了一种基于多时间尺度协同优化的资源分配算法。首先,将大时间尺度的面向切片的资源配置问题构建为基于均方误差最小化且以用户平均时延为约束的资源需求预测模型,并通过长短期记忆时序预测网络实现切片资源的精准配置。其次,将小时间尺度的面向用户的资源分配问题构建为最大化系统效用,同时保障用户传输速率服务质量指标的资源分配模型。最后,通过引入基于多智能体协作的近端策略优化算法进行资源的动态分配与实时调整。仿真结果表明,所提算法能够实现切片资源需求的准确预测,有效提高系统传输速率,降低用户平均时延和业务阻塞率。  
      关键词:无蜂窝;网络切片;资源分配;多时间尺度;多智能体强化学习   
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      更新时间:2025-07-25
    • 边缘计算场景下基于PSI的多方共享缓存隐私保护方案 AI导读

      赖成喆, 杨婷, 秦宝东, 曹进
      2025, 46(7): 78-91. DOI: 10.11959/j.issn.1000-436x.2025127
      摘要:针对多方共享缓存中的数据隐私问题,提出了一个支持高效数据共享的多方隐私集合交集(PSI)协议。该协议基于高效的多点不经意伪随机函数(OPRF),且易于扩展到多方环境中。此外,引入了可信的第三方云服务器多关键字检索Top-k算法,为用户提供精确的查询结果。通过安全性分析和效率对比,证明所提协议在半诚实安全模型下实现了计算和通信开销的平衡。  
      关键词:隐私集合交集;不经意伪随机函数;边缘计算;多方共享缓存;安全多方计算   
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      更新时间:2025-07-25
    • 张品昌, 沈元章, 樊卫北, 董振江, 沈玉龙, 姜晓鸿, 肖甫
      2025, 46(7): 92-108. DOI: 10.11959/j.issn.1000-436x.2025119
      摘要:针对工业互联网环境下图像设备易被伪造与身份信息易泄露的问题,提出了一种融合同态加密与物理指纹特征的图像设备识别与身份隐私保护方法。该方法采用图像传感器的光响应非均匀性(PRNU)指纹作为设备唯一标识,并引入基于离散余弦变换(DCT)与奇异值分解(SVD)的盲水印技术,建立PRNU指纹与盲水印之间的映射关系,从而提升在图像篡改场景下的识别鲁棒性。为实现隐私保护,进一步设计了基于ElGamal算法的同态加密机制,在加密域中完成身份识别过程,防止敏感信息在传输与计算过程中的泄露。实验结果表明,所提方法显著增强了识别准确性、抗篡改能力及数据隐私保护能力,具备在不可信工业通信环境中部署的可行性和实用性。  
      关键词:图像设备识别;PRNU指纹;盲水印;同态加密;ElGamal算法   
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      更新时间:2025-07-25
    • STAR-RIS辅助的通信系统中混合场波束成形方案设计 AI导读

      邵凯, 王泓谕, 王光宇
      2025, 46(7): 109-118. DOI: 10.11959/j.issn.1000-436x.2025099
      摘要:基于同时透射和反射可重构智能表面(STAR-RIS)通信系统,提出了一种波束成形设计方案。针对极大规模天线阵列(ELAA)带来的混合远近场问题,首先根据阵列导向矢量建立了混合远近场信道模型;其次根据STAR-RIS至用户的信道强度对远场用户与近场用户进行匹配,提出了基于混合非正交多址接入(H-NOMA)的远近场用户混合分簇策略及接收端串行干扰消除(SIC)方案;最后通过优化波束成形向量和STAR-RIS相移矩阵,求得最大最小化总速率问题的次优解。仿真结果表明,所提方案在混合场景中具有优越的性能,采用STAR-RIS和H-NOMA有效提升了系统的通信性能。与传统的被动RIS、正交多址接入、远场信道模型等方案相比,所提方案的最大最小化总速率分别提升了220.9%、71.2%和23.4%。  
      关键词:混合远近场通信;混合非正交多址接入;同时透射和反射可重构智能表面;波束成形   
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      更新时间:2025-07-25
    • 基于细粒度访问控制的密文域可逆信息隐藏 AI导读

      张敏情, 彭深, 姜超, 狄富强, 董钰峰
      2025, 46(7): 119-131. DOI: 10.11959/j.issn.1000-436x.2025118
      摘要:为提高云环境下密文域可逆信息隐藏算法的嵌入率和安全性,将密文策略属性基加密和密文域可逆信息隐藏有机结合,提出一种基于细粒度访问控制的密文域可逆信息隐藏算法。首先,根据预测误差范围对像素进行分类,利用参数二叉树对不同类别的像素进行标记;其次,基于密文策略属性基加密算法对图像加密密钥进行加密,将加密后的密钥和需要隐藏的信息嵌入密文图像中。实验结果表明,所提算法将不可嵌入像素分为自记录像素和不可记录像素后,辅助信息量减少,从而增大了嵌入容量。相较于现有最佳算法,所提算法平均嵌入率提高约0.2 bit/pixel,同时能够实现对密文图像的细粒度访问控制,具有嵌入率大、安全性高、可逆性好等特点,实用性较强。  
      关键词:密文策略属性基加密;密文域;可逆信息隐藏;访问控制;参数二叉树标记   
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      更新时间:2025-07-25
    • 吴梦如, 孔亚威, 韩会梅, 陆海全, 斯沛远, 卢为党, 郭磊
      2025, 46(7): 132-144. DOI: 10.11959/j.issn.1000-436x.2025130
      摘要:在空地协同边缘计算网络中,无人机与地面用户之间的视距链路虽然有助于提升计算卸载的性能,但是无线信道的广播特性使计算任务中的敏感信息极易遭受安全威胁。针对此问题,提出了一种安全驱动的多域资源协同优化方案。该方案在考虑双重安全卸载速率限制以及无人机资源约束的基础上,联合优化了无人机服务缓存决策、地面设备计算卸载决策、资源分配和无人机位置部署,以最小化地面设备计算任务处理时延。上述问题是一个难以处理的混合整数非线性规划问题,因此设计了基于内层交替优化和外层交叉熵的双层优化算法以对该问题进行求解。仿真结果表明,所提方案具有较快的收敛速度,并且与基准方案相比能够降低计算任务的处理时延。  
      关键词:无人机;移动边缘计算;服务缓存;计算卸载;物理层安全   
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      更新时间:2025-07-25
    • 弹性五谱值布尔函数的构造与分析 AI导读

      王维琼, 李越, 罗舒予, 朱蒙蕊
      2025, 46(7): 145-154. DOI: 10.11959/j.issn.1000-436x.2025116
      摘要:五谱值布尔函数在码分多址(CDMA)通信、编码与密码、真随机数生成器(TRNG)与组合设计等领域中有重要应用。基于Walsh谱中和技术,提出了一类n元弹性五谱值布尔函数的直接构造法。证明了所构造的函数非线性度最高可达2n-1-2n2,达到该上界的函数代数次数为n2+1,弹性阶约为n+14,且校正阶为n2。结果表明,所构造的函数达到了密码学指标的良好折中。  
      关键词:布尔函数;五谱值函数;非线性度;弹性阶;校正阶   
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      更新时间:2025-07-25
    • 基于群签名的慈善捐赠身份隐私安全保护方案 AI导读

      刘飚, 王治中, 袁喜琴, 封化民
      2025, 46(7): 155-167. DOI: 10.11959/j.issn.1000-436x.2025125
      摘要:为了解决慈善捐赠中数字用户隐私泄露及平衡匿名性与可追责性的问题,提出了一种基于群签名的慈善捐赠身份隐私安全保护方案。具体而言,提出了可追踪群签名方案,根据捐赠场景下的用户需求设计了轻量化的认证协议,并提出了动态哈希图谱存储结构优化物资管理以及电子捐赠证书发放的解决方法。结合随机预言机模型,证明所提方案具有有效抵御选择消息攻击(EUF -CMA)的安全性,并解决了现有方案中存在的用户匿名、信息隐私等多项安全问题。理论分析和测试表明,该方案的用户请求和捐赠机构效率分别达到现有最新慈善捐赠方案的12倍和1.5倍,在计算效率与时间开销上具有显著优势。  
      关键词:慈善捐赠;身份认证;隐私保护;群签名;哈希图谱   
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      更新时间:2025-07-25
    • 动态场景下自动驾驶运行时安全保障的自适应方法 AI导读

      徐丙凤, 陈嘉玲, 杨帅领, 何高峰
      2025, 46(7): 168-181. DOI: 10.11959/j.issn.1000-436x.2025120
      摘要:针对已有自动驾驶运行时安全控制方法难以根据车辆实际运行环境进行动态调整导致车辆通行效率降低的问题,提出了一种动态场景下自动驾驶运行时安全保障的自适应方法,给出了运行时安全自动控制模型(RTA-AutoSafe)。在该模型中,针对性能控制器提出了一种基于自适应双缓冲优先经验重放机制的深度Q网络算法,通过增强动态交通环境下决策策略的适应性以优化通行效率;针对实际驾驶动态特征设计了自适应责任敏感安全(ARSS)模型,以增强安全判定的动态适应性;同时基于ARSS模型构建了一种结合车辆实时反馈和交通自适应的动态双向切换逻辑和安全控制器,用以实现车辆的实时安全保障和双控制器间的动态调控。仿真实验结果表明,与其他安全控制方法相比,所提方法在动态交通环境中降低了安全冗余控制对通行效率的限制,实现了安全实时响应与高效运行策略的动态兼容。  
      关键词:自动驾驶;深度强化学习;运行时保证;责任敏感安全模型;优先经验重放   
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      更新时间:2025-07-25
    • 基于两次量子搜索的K子集和问题求解 AI导读

      叶天语, 吴恒, 甘志刚
      2025, 46(7): 182-190. DOI: 10.11959/j.issn.1000-436x.2025132
      摘要:针对K子集和问题,提出了一种基于两次量子搜索的高效量子算法。第一次量子搜索通过变异Grover算子生成包含所有元素个数为K的子集的量子叠加态;具体地,首先通过Oracle算子进行相位翻转标记所有含K个元素的子集,然后通过扩散算子放大标记的目标子集的概率幅值。第二次量子搜索则通过另一个变异Grover算子从所有元素个数为K的子集中找到K个元素和等于目标值的子集;具体地,首先通过特定的和校验Oracle算子标记所有的元素和等于目标值且只含K个元素的子集,然后通过扩散算子放大标记子集的概率幅值。仿真实验结果表明,所提方法准确率大于或等于89%,较现有方法准确率更高。  
      关键词:K子集和问题;Grover量子搜索算法;布尔可满足性问题;量子线路   
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      更新时间:2025-07-25

      综述

    • 面向6G无线通信的里德堡原子天线:技术架构与应用前瞻 AI导读

      王莹, 郭余庆, 郭旭沨, 张平
      2025, 46(7): 191-205. DOI: 10.11959/j.issn.1000-436x.2025124
      摘要:里德堡原子天线凭借碱金属原子(如铷和铯)的高能级激发态(即里德堡态)对电磁波的高灵敏度响应特性,能够实现对特定频率窄带电磁波振幅、频率和相位的精确测量。与传统天线相比,里德堡原子天线展现出了诸多适用于下一代6G无线通信系统的良好特性,包括超宽带调谐特性、窄带响应特性、无热噪声特性和极高的灵敏度。首先,通过阐释里德堡原子的量子模型,揭示了里德堡原子天线的工作机理。随后,对其噪声来源进行系统分析,凸显出相较传统导体天线的显著低噪声优势。在此基础上,总结了该天线在无线通信与感知领域的应用与研究进展,并基于其低噪声和高灵敏度特性提出了未来的应用前景。  
      关键词:里德堡原子;原子天线;量子传感;噪声功率   
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      更新时间:2025-07-25
    • 面向边缘计算场景的个性化联邦学习综述 AI导读

      何帆, 王勇, 杨静, 于旭
      2025, 46(7): 206-225. DOI: 10.11959/j.issn.1000-436x.2025131
      摘要:针对传统联邦学习在边缘计算场景中面临边缘节点数据异质、个性化需求等挑战,导致全局模型难以适配多样化的边缘节点,对面向边缘计算场景的个性化联邦学习研究进展进行系统性的综述。首先,回顾个性化联邦学习的背景及意义并分析数据异质性对联邦学习的影响。其次,介绍数据异质性的概念,并归纳数据异质性的常见形式。然后,梳理现阶段面向边缘计算场景的个性化联邦学习研究方法,主要包括基于数据、基于客户端模型优化、基于服务器聚合优化、基于全局架构优化、基于大模型以及基于原型学习的5种关键方法。最后,对其发展趋势进行探讨并展望未来可能的研究方向,为未来个性化联邦学习领域的研究提供指引和方向。  
      关键词:边缘计算场景;模型协同训练;数据异质性;个性化联邦学习   
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      更新时间:2025-07-25
    • 图基础模型研究进展与挑战:图神经网络的视角 AI导读

      吴涛, 聂发志, 先兴平, 王超, 袁霖, 乔少杰, 牛伟纳
      2025, 46(7): 226-248. DOI: 10.11959/j.issn.1000-436x.2025114
      摘要:图基础模型(GFM)是基础模型思想在图学习领域中的延伸,是在广泛图数据上预训练并微调适配多种下游任务的图模型。与借助大语言模型(LLM)实现GFM的技术路线不同,主要关注从图神经网络(GNN)的角度构建GFM。首先,分析了GFM的研究现状并定义了关键概念。其次,总结了GFM骨干架构和基础表示单元的研究成果。再次,根据代理任务和微调策略的不同,分别总结了图模型的预训练技术与微调方法。然后,介绍了与GFM相关的评价指标。最后,分析了面临的挑战并展望了未来的研究方向。  
      关键词:图基础模型;图神经网络;预训练;模型微调;提示调优   
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      更新时间:2025-07-25

      学术通信

    • 自适应核学习的交互式图像分割算法 AI导读

      龙建武, 李继豪
      2025, 46(7): 249-261. DOI: 10.11959/j.issn.1000-436x.2025123
      摘要:针对现有大多数交互式分割方法在原始特征空间易受噪声干扰及非凸结构影响,致使分割性能受限的问题,提出一种自适应核学习的交互式图像分割算法。首先,在SLIC超像素分割结果上融合用户标注的空间距离信息和像素邻域拓扑关系,构建能量函数。其次,引入核映射机制,将原始数据嵌入高维特征空间,增强线性可分性。接着,基于RBF核函数的平滑性与正定性等特性,设计优化目标函数,并通过迭代优化策略动态调整核参数σ。最后,在BSDS500与MSRC数据集上,采用交并比、信息差异、边界漂移误差和兰德指数等标准评估指标进行系统性实验。结果表明,所提算法在综合评价指标上显著优于对比算法,验证了其在处理复杂场景时的有效性与普适性。  
      关键词:交互式图像分割;超像素分割;能量函数;高斯核函数;参数自适应优化   
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      更新时间:2025-07-25
    • 城市场景下基于域适应迁移学习的交通流预测方法 AI导读

      夏振厂, 班一杰, 田有亮, 刘冰艺, 崔建群, 常亚楠
      2025, 46(7): 262-277. DOI: 10.11959/j.issn.1000-436x.2025128
      摘要:针对在数据与算力受限场景下交通流预测模型跨城市迁移能力的问题,提出了一种基于域适应的可迁移交通流预测方法,并设计了迁移学习模型及轻量化时空序列预测网络。首先,设计一种基于多核均值最大差异的节点级域适应方法去捕获多元尺度特征,提高方法的跨域特征表示能力。其次,采用多元信息联合学习城市区域特征,并增加特征映射层,通过非线性变换的特性将源域与目标域的特征分布对齐,从而提升迁移能力。最后,设计一种轻量化时空序列预测网络来满足交通流预测方法在硬件算力受限情况下的高实时性要求。实验结果表明,相较于基准方法,所提方法性能提高9.03%。  
      关键词:交通流预测;迁移学习;域适应;轻量化预测网络   
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      更新时间:2025-07-25
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