首页 网络安全与数据治理（原《信息技术与网络安全》）

軍工領域作為國家先進制造業的重要組成部分，大力推進軍工領域工業互聯網發展，強化未來戰爭形勢下的裝備保障能力，是構建先進國防科技工業體系、提高信息化裝備保障供應能力的必然選擇。在加快推進核心技術攻關的基礎上，充分利用國家科技創新資源和國家工業基礎平臺，加大對底層操作系統、嵌入式芯片、大型工業軟件等核心關鍵技術攻關力度，走一條具有中國特色的、緊跟時代潮流的發展創新之路。

隨著云計算技術的發展以及社會信息化進程的加快，在信息安全防護領域出現了一種新的業務模式，即基于云計算環境的安全服務提供模式。針對現有安全服務平臺存在的服務對象以及需求響應程度方面的局限性，設計了一種安全服務平臺，將虛擬安全產品和實物安全產品相結合，為各類用戶提供動態、按需的安全服務，并對平臺關鍵技術和應用模式進行了詳細闡述，使得安全作為一種服務，其所面向的用戶群體以及提供的服務產品種類都有了很大的擴展，為安全服務新業務模式的推廣應用提供了支撐。

傳統的以安全產品構成的“封、堵、查、殺”的被動式的安全防御難以面對日益嚴重的工業控制系統的定向網絡攻擊安全事件，構建以業務為核心的網絡安全防御體系，方能確保所保護的工業控制系統應用環境的可用性與穩定性。從威脅主動發現、威脅主動抑制以及工業誘捕系統等技術進行研究，構建工業控制系統的主動防御系統，并實踐于真實的工業控制系統應用環境。系統以面向業務安全運營的態勢感知系統為控制中心，與融合AI技術的智能AI工業防火墻、智能主機安全防護系統、工控誘捕系統等智能檢測與防御安全設備實現智能防御聯動的威脅閉環控制與處理的機制

隨著互聯網基礎設施的飛速發展和新應用的不斷涌現，拒絕服務攻擊作為網絡層攻擊的一個典例始終是安全人員重點防范的對象，而新興的SDN網絡在控制層和基礎設施層同樣也有受到拒絕服務攻擊的風險。在現有的安全技術中，網絡安全態勢感知技術獨特的優勢使之能同時有效地用于傳統網絡與SDN網絡。研究了應用于網絡安全態勢感知的相關算法，并實現了一個基于JDL多傳感器數據融合的網絡安全態勢感知模型，并將其應用于SDN網絡中對拒絕服務攻擊的感知和評估。實驗結果顯示與單純使用IDS的方法相比，融合決策的誤報率和漏報率均有所下降，且輸出的態勢值具有一定的準確度，符合系統安全管理人員直觀評估的結果。

提出網絡域數據密匙共享和準入機制，創建新型數據庫密匙架構。設計了基于數據屬性加密的計算機數據庫安全檢測工具，就數據庫數據進行屬性加密，重組加密文件關鍵序列架構，在傳統CDM數據線性規劃算法的基礎上，引入加密文件序列信息，設計TRIE樹結構，將數據序列項轉換為字母ID，利用存儲容器存儲數據項，建立Apriority數據序列索引，并生成索引檢索數據表，通過數據庫掃描，對異常項進行隔離，實現數據庫安全檢測。仿真實驗數據顯示，應用上述檢測工具，數據庫文件誤用異常檢測率提高了17%，偽裝攻擊攔截率提高20%，可以肯定有效地提高計算機數據庫信息的安全性。

為了緩解動態符號執行不可避免的路徑爆炸等問題，提出了基于圈復雜度的階段動態符號執行CCSDSEM優化算法。該算法通過計算約束判定條件為真的數量來衡量代碼的圈復雜度，然后依據圈復雜度的閾值進行分階段動態符號執行，使動態符號執行梯度進行，緩解路徑選擇指數爆炸，合理縮放符號執行。最后在KLEE中實現CCSDSEM框架，并對測試程序做了檢測。CCSDSEM將符號執行的運行時間顯著縮短，提升了生成測試用例的數量。

相機運動估計是視頻穩像、視頻拼接等技術的關鍵環節。網格變形模型可以在一定程度上解決傳統的單個2D仿射或單應性變換模型難以處理的視差問題。在原CPW(Content Preserving Warping)算法的網格變形模型基礎上，添加直線保持約束，并根據特征點的分布和檢測出的直線結構特征，自適應地調整特征點約束、相似性約束和直線保持約束的權值。將三類約束均表示為二次項，利用稀疏線性系統求解得到網格化的相機運動路徑。根據算法估計的相機運動對圖像進行變形可以保持圖像中人眼較為敏感的直線結構不被破壞，直觀地提升了視覺效果，有效減少了圖像變形帶來的失真。

針對有限的水下深度和水下環境的不確定性，探討并設計了一種基于Arduino Mega 2560最小系統的遠程操控水下探測儀。首先通過DC-DC可調降壓模塊控制輸出功率以提供穩定電壓，并由螺旋槳通過無刷電機和無刷電調相結合形成推進器，利用Arduino Mega 2560實現水下的自由移動；同時，采用雙絞線傳輸器聯合Arduino串口通信完成視頻圖像的發射與接收，并由電力載波模塊進行調制與解調，進而完成實時圖傳；接著由繼電器控制水下觀察的LED燈和吸引魚群的LED誘魚燈。經過調試，該設計實現了水下1~5 m的前后左右移動、實時的水下視頻圖像傳輸、照明和誘魚等功能。

使用無預選框(Anchor-free)的檢測框架，設計了一種行人檢測算法。將深度殘差網絡(ResNet)作為特征提取網絡，與特征金字塔網絡(FPN)結構相結合，使用了多尺度預測的方式進行預測。把目標中心點和尺寸作為一種高級的語義特征，將含有更多細節信息的淺層特征圖和含有更多語義信息的深層特征圖進行融合。在Citypersons數據集上進行了實驗驗證，相較現有行人檢測算法，提出的算法在輕微遮擋、一般遮擋和嚴重遮擋情況下漏檢率分別提升了1.11%~3.01%，0.15%~6.55%和0.59%~6.39%，檢測效果更好。

研制設計了一款77 GHz的調頻連續波雷達系統。該系統主要包括了前端射頻收發機模塊、數字基帶信號處理機模塊。雷達的收發機模塊基于加特蘭77 GHz CMOS CAL77A2T4R型毫米波芯片設計；數字基帶模塊采用了S32R274RM芯片完成了數據采集以及數字信號處理算法。首先，根據實際應用背景和需求，對77 GHz雷達參數進行了設計，并介紹了雷達陣列信號處理中的相關核心算法，然后從距離測量、速度測量和方向定位三個維度去探測實際目標。在保證測量精度的前提下，數據處理更新時間壓縮在50 ms以內，測量實時性有所改善和提升。

基于TSMC 40 nm CMOS工藝，提出了一種28 Gb/s無電感器限幅放大器設計。設計采用一種改進的交織有源反饋(interleaving active feedback)技術擴展電路帶寬。直流失調消除電路采用一種改進的低通負反饋技術衰減直流失調電壓。蒙特卡洛仿真結果表明限幅放大器輸出端的直流失調電壓均值為200.1 μV，標準差為5.8 mV。在1 V的電源電壓下，限幅放大器增益為39 dB，帶寬為30.2 GHz，輸入靈敏度為2.7 mVpp，誤碼率為10-12。限幅放大器不包括輸出緩沖器的功耗為37.7 mW。

在分析現有典型Ad Hoc網絡多播路由協議MAODV基礎上，針對協議消息利用率不高以及收集的信息量有限等問題，提出了改進協議SMAODV。采用HELLO響應機制以提高消息的利用率，完成協議所需的相關數據采集，基于鏈路穩定性來構建和維護路由，并根據鏈路穩定性向量的綜合度量來選擇更優的路由路徑。此外采用了主動鏈路切換機制，即采用預測的思想主動在鏈路失效之前進行鏈路切換，從而減少因鏈路失效造成的路由修復甚至重構的開銷。實驗結果表明，所提出方案是正確和可行的，且在多種網絡環境中均表現出更優的綜合性能。

衛星信號捕獲和跟蹤中，本地復現的測距碼具有舉足輕重的地位。針對于中國新發射的北斗三號衛星，提出了在FPGA內實現B2a信號測距碼發生器的方法。以北斗三號衛星B2a的測距碼為研究對象，詳細解釋了B2a測距碼發生器的設計原理，其中包含Weil碼以及Gold碼發生器的關鍵模塊分析，利用FPGA模塊化地設計了可擴展的B2a測距碼發生器模塊，通過預留的寄存器初始化接口，可以實現不同PRN號衛星的測距碼，解決了產生任意衛星號測距碼的復雜問題，對于北斗三號導航接收機設計具有一定的參考意義。

針對我國自主研發的機械臂控制系統較少，多依賴于國外價格昂貴的商用系統，采用在Linux中加入RT補丁的實時改造方法，以六自由度機械臂為研究對象，在下位機上進行系統架構搭建，實現一個包括TCP通信進程、譯碼進程、插補逆解進程、I/O進程的一個多任務處理的機械臂控制系統；同時對機械臂的上位機進行軟件設計，實現人機界面指令輸入、狀態顯示、通信等功能，為機械臂的實時控制系統提供了一種有效開發方案。通過采用RT測試工具集進行實時性檢驗，其結果滿足實時性，同時利用MATLAB/Robotic Toolbox工具箱建立機器臂運動學模型，對機械臂運動空間及軌跡進行仿真，得到了連續平穩的末端曲線，仿真結果證明了控制系統設計的正確性以及可行性。

考慮到采茶機器人的整體性能，采用SCARA機械手作為其采摘機構，以滿足名優茶自動化采摘的需求。首先采用D-H法建立機械手的運動學模型，并結合MATLAB Robotic Toolbox建立其空間仿真模型；其次采用五次多項式插值算法對機械手主要關節的運動進行軌跡規劃；最后將SCARA機械手簡化為XOY平面內的兩關節機械手，結合其一般動力學模型，在MATLAB/Simulink中采用S函數設計基于自適應算法補償的PD控制系統，進行軌跡跟蹤仿真實驗。實驗結果表明自適應魯棒PD控制策略能夠精確地跟蹤機械手大臂和小臂關節的控制輸入，使得各關節能夠快速地跟蹤到期望位置，跟蹤誤差較小。