20179203 2017-2018-2 《密碼與安全新技術》課程總結報告

課程：《密碼與安全新技術》
班級： 201792
姓名： 李鵬舉
學號：20179203
上課教師：謝四江
上課日期：2018年6月30日
必修/選修： 必修

1、課程總結

1.1 量子密碼技術

1.1.1 課程簡介

量子通訊系統,按其所傳輸的信息是經典仍是量子而分爲兩類。前者主要用於量子密鑰的傳輸，後者則可用於量子隱形傳態和量子糾纏的分發。所謂隱形傳送指的是脫離實物的一種「徹底」的信息傳送。從物理學角度，能夠這樣來想象隱形傳送的過程：先提取原物的全部信息，而後將這些信息傳送到接收地點，接收者依據這些信息，選取與構成原物徹底相同的基本單元，製造出原物完美的複製品。可是，量子力學的不肯定性原理不容許精確地提取原物的所有信息，這個複製品不多是完美的。所以長期以來，隱形傳送不過是一種幻想而已。
量子計算擁有許多優點：1. 量子計算的計算能力要比經典計算要強。可是至於強多少，如今沒有嚴格的證實，這一點我已經說了不少次了。2^N只是人們構想的。量子計算能夠到達的計算空間是post-BQP，至於這個post-BQP到底有多大，沒有人知道。2. 量子計算機的速度要快。咱們只是已知全部的經典計算均可以有效的變成量子計算。至於量子計算能快多少，咱們也不知道。是否是有量子算法能夠有效的解決NP-Hard，甚至有效的解決P-space，甚至更快。這些都還有待研究。3. 量子計算節能。因爲量子計算都是unitary operator（幺正），是可逆的計算。也就是說只有在一次量子計算結束時（測量量子態時）纔會出現熵增。這個也是量子計算在物理意義上的優點。經典計算永遠不可能有這個優點。可是在這些優點的前提下，量子計算真的推廣到民用有什麼用處呢，老百姓貌似很難從高速計算中獲利，量子計算仍是應當應用於研究領域，會加快許許多多東西的計算和發展，可是直接應用在生活中估計很難見到。

1.1.2 課程感悟

量子計算、量子通訊是一個很是火爆的熱門話題，可是就像我在上文中提到的與一些其餘的技術相比，民用推廣較困難，所以一直不懂這是什麼，此次老師經過一個個實驗和具體的應用深刻淺出的向咱們展現了量子計算的真面目，讓我對量子計算產生了很高的興趣。
參考：[量子密碼技術完整總結][http://www.javashuo.com/article/p-vwgyhzzk-nt.html]

1.2 區塊鏈

1.2.1 區塊鏈的應用

• 1.貨幣
  貨幣的發行機制
  貨幣的分配機制
  貨幣的幣值調節機制
• 2.合約
  股權、債權
  博彩
  證券與金融合約
  防僞
  互助保險
  物聯網
  權力的登記、轉讓
  智能合約
• 3.治理
  身份認證
  健康管理
  公證、見證
  人工智能
  司法仲裁
  去中心化自治組織
  投票

1.2.2 區塊鏈的運做流程

1.2.3 課程感悟

區塊鏈將來的發展走向必定不錯，可是這項技術目前的應用仍是過於表面，以致於貌似區塊鏈講師都要比真正的技術員待遇高，期待着央行推出本身的電子貨幣以後這項技術在我國能夠更好的發展。
參考：[區塊鏈完整總結][http://www.javashuo.com/article/p-gyhwsbme-nt.html]

1.3 跨媒體安全

1.3.1 傳統多媒體與跨媒體

傳統多媒體：傳統的多媒體如今已經很是深刻咱們的生活了，咱們也明確的知道哪些東西算是傳統的多媒體，多媒體的英文單詞是Multimedia,它由media和multi兩部分組成.通常理解爲多種媒體的綜合.媒體（Media）就是人與人之間實現信息交流的中介,簡單地說,就是信息的載體,也稱爲媒介.多媒體就是多重媒體的意思,能夠理解爲直接做用於人感官的文字、圖形圖像、動畫、聲音和視頻等各類媒體的統稱,即多種信息載體的表現形式和傳遞方式.傳統媒體就是報紙,雜誌等等.既表現爲包括網絡文本、圖像、音頻、視頻等複雜媒體對象混合並存，又表現爲各種媒體對象造成複雜的關聯關係和組織結構，還表如今具備不一樣模態的媒體對象跨越媒介或平臺高度交互融合。經過「跨媒體」能從各自的側面表達相同的語義信息，能比單一的媒體對象及其特定的模態更加全面地反映特定的內容信息。相同的內容信息跨越各種媒體對象交叉傳播與整合，只有對這些多模態媒體進行融合分析，才能儘量全面、正確地理解這種跨媒體綜合體所蘊涵的內容信息。
跨媒體：老師上課時提起跨媒體的時候，我仍是很好奇的，由於這是個全新的，之前沒有接觸過的概念，但其實跨媒體技術如今也並很多見，只是咱們不知道咱們正在使用的應用，就是跨媒體技術。那麼什麼樣的應用屬因而跨媒體呢，舉幾個簡單的例子來講明一下。QQ相冊目前共有約6500億張照片，數據總容量超過100PB，天天有超過2億張照片上傳，天天照片下載量400億次。國外：一分鐘以內，Instagram分享216000張圖片，Flickr照片瀏覽2000萬次。可見，跨媒體大數據正在快速造成。此外，因爲視頻軟件、社交網站的快速發展，跨媒體數據的增速可謂驚人。這些都是跨媒體的應用，與傳統的單一媒體不一樣，一個應用須要承擔多個傳統媒體的功能，這就是跨媒體。從上面的數據也能夠明顯的看出，跨媒體和大數據的緊密聯繫。

1.3.2 課程總結

本次課給我留下最深入印象的地方是關於3D打印的介紹，3D打印帶來了世界性製造業革命，之前是部件設計徹底依賴於生產工藝可否實現，而3D打印機的出現，將會顛覆這一輩子產思路，這使得企業在生產部件的時候再也不考慮生產工藝問題，任何複雜形狀的設計都可以經過3D打印機來實現。3D打印無需機械加工或模具，就能直接從計算機圖形數據中生成任何形狀的物體， 從而極大地縮短了產品的生產週期，提升了生產率。儘管仍有待完善，但3D打印技術市場潛力巨大，勢必成爲將來製造業的衆多突破技術之一。3D打印使得人們能夠在一些電子產品商店購買到這類打印機，工廠也在進行直接銷售。科學家們表示，三維打印機的使用範圍還頗有限，不過在將來的某一天人們必定能夠經過3D打印機打印出更實用的物品。3D打印技術對美國太空總署的太空探索任務來講相當重要，國際空間站現有的三成以上的備用部件均可由這臺3D打印機制造。這臺設備將使用聚合物和其餘材料，利用擠壓增量製造技術逐層製造物品。3D打印實驗是美國太空總署將來重點研究項目之一，3D打印零部件和工具將加強太空任務的可靠性和安全性，同時因爲沒必要從地球運輸，可下降太空任務成本。

參考：[跨媒體安全完整總結][http://www.javashuo.com/article/p-anstfrqo-nt.html]

1.4 側信道攻擊

1.4.1 側信道背景與意義

• 密碼設備應用普遍，與金融、身份認證等關鍵信息密切相關；
• Paul Kocher 1996年提出；
• 目前側信道攻擊防護手段已經列入各類安全準則和標準

1.4.2 側信道攻擊方法的侷限性

• 1.目前的攻擊仍然主要集中在以智能卡爲表明的資源受限的一類密碼集成電路。
• 2.許多攻擊方法依賴算法實現或防護方法的細節，在大部分資源受限、專業技術受限的攻擊中是有難度的。
• 3.集成電路工藝水平的提升使得攻擊的難度不斷增大。如反向工程(reverse engineering)在深亞微米工藝條件下愈來愈困難。

1.4.3 課程總結

漢明距離是使用在數據傳輸差錯控制編碼裏面的，漢明距離是一個概念，它表示兩個（相同長度）字對應位不一樣的數量，咱們以d（x,y）表示兩個字x,y之間的漢明距離。對兩個字符串進行異或運算，並統計結果爲1的個數，那麼這個數就是漢明距離。漢明重量是字符串相對於一樣長度的零字符串的漢明距離。
參考：[側信道攻擊完整總結][http://www.javashuo.com/article/p-bogbralq-nt.html]

1.5 基於模糊測試的漏洞挖掘

1.5.1 背景知識介紹

• 1.安全漏洞定義：指信息系統在設計、實現或者運行管理過程當中存在的缺陷或不足，從而使攻擊者可以在未受權的狀況下利用這些缺陷破壞系統的安全策略。
• 2.安全漏洞事件：openssl （心臟出血）；
  bash：緣由是未檢查輸入邊界；
  脫褲門：主要包括天涯、CSDN、人人、多玩、cnbeta、QQ關係數據庫、攜程；
  棱鏡門；

1.5.2 漏洞挖掘示例

1.5.3 課程總結

本次課上主要介紹了對於NFC的攻擊，而目前NFC在生活中應用十分廣泛，NFC主要應用於：
一、啓動服務，將NFC用於「開啓」另外一種服務（例如爲數據傳輸開啓另外一條通訊連接）；
二、點到點，NFC能夠用於實現兩個裝置之間的通訊；
三、付款和票務，將NFC搭建在新興的智能票務和電子付款基礎設施之上。
所以能夠在支付，身份識別，讀Tag， 簽到等多種場景下用到NFC，不只僅只有公交卡的應用。
參考：[基於模糊測試的漏洞挖掘完整總結][http://www.javashuo.com/article/p-qhznaaic-nt.html]

1.6 模式識別

1.6.1 模式識別的概念

• 模式或者模式類：
  能夠是研究對象的組成成分或影響因素之間存在的規律性關係，因素之間存在肯定性或隨機性規律的對象、過程或者事件的集合
• 識別：
  對之前見過的對象的再認識（Re-cognition)
• 模式識別：
  對模式的區分與認識，將待識別的對象根據其特徵歸併到若干類別中某一類
  

1.6.2 模式識別系統

1.6.3 課程總結

舉個例子，咱們過去如何去評判一我的？你是列舉大量事實而後進行條理概括派？仍是簡單對號入座派？好比有的人是依賴星座模型，有的人用的是恰當的模式，並且經歷了快速思考看起來沒有花時間思考同樣？
若是你認識一我的，把交往細節一條條分析下來，你會出現信息爆炸，若是不是很熟，這樣維護關係大腦很累，注意力很容易陷入不重要的細節。
而我會簡單記住一我的的特質——好比某人是中年女卻有一顆少女心，性格表面很溫柔但內在控制慾極強。這種女人雙面性格，長處相處會很矛盾糾結。我不會記憶太多信息，只須要記住這些特徵關鍵詞，我就大概知道如何和別人相處剛恰好。
這樣我就能夠依據個人女性識別模式，得出不一樣的行動判斷，而後在溝通交往中會觀察這個模型的有效性，若是是好模型，我就會反覆強化和迭代，直到遇到超出我理解的人。
這就是模式識別，也能夠看出模式識別對於各領域的記錄與運算的重要性。
參考：[模式識別完整總結][http://www.javashuo.com/article/p-vkzsgmtl-nt.html]

2、論文講解部分總結

2.1 基於PrT網絡與RBAC模型測試（李鵬舉 任逸飛組）

總結：[基於PrT網絡與RBAC模型測試論文總結][http://www.javashuo.com/article/p-gipguofm-eo.html]

2.2 簡單的連續工做證實（李棟 郭永健組）

2.2.1 關鍵重點

工做量證實：簡單理解就是一份證實，用來確認你作過必定量的工做。工做量證實系統主要特徵是客戶端須要作必定難度的工做得出一個結果，驗證方卻很容易經過結果來檢查出客戶端是否是作了相應的工做。這種方案的一個核心特徵是不對稱性：工做對於請求方是適中的，對於驗證方則是易於驗證的。
比特幣中的工做量證實：工做量證實的算法能夠大概描述爲：在一個時間段同時有多臺服務器對這一段時間的交易進行打包，打包完成後連帶區塊Header信息一塊兒通過SHA256算法進行運算。在區塊頭以及獎勵交易coinbase裏各有一個變量nonce，若是運算的結果不符合難度要求，那麼就調整nonce的值繼續運算。若是有某臺服務器率先計算出了符合難度值的區塊，那麼它能夠廣播這個區塊。其餘服務器驗證沒問題後就能夠添加到現有區塊鏈上，而後你們再一塊兒競爭下一個區塊。這個過程也稱爲挖礦。
比特幣網絡中任何一個節點，若是想生成一個新的區塊並寫入區塊鏈，必須解出比特幣網絡出的工做量證實的迷題。這道題關鍵的三個要素是工做量證實函數、區塊及難度值。工做量證實函數是這道題的計算方法，區塊決定了這道題的輸入數據，難度值決定了這道題的所須要的計算量。

2.2.2 學習感悟

深度穩健圖的必要性。 咱們構造的效率和安全性與深度文件圖結構的參數密切相關：較低度的圖給出了更多有效的解，而具備較高魯棒性的圖（在一些頂點以後剩餘的最長路徑的長度的下界是 移除）給咱們帶來較小對抗優點的謎題。 一個有趣的開放問題是逆向是否也持有：具備更好參數的時間鎖定謎題還意味着存在具備更好參數的深度 - 穩健圖表？
深度穩健圖也不是必要的。只須要基礎圖就足以知足要求。
他提出的「空間證實（proof of space）」，認爲這個建議是今天強化比特幣的理念的天然迭代。
這一律念須要使用的惟一其餘資源就是存儲。因此，結果就證明了空間證實在理論上的可能性，利用空間證實你便可以分配存儲容量去來作這些事情。在空間證實系統下，礦工將必定量未使用的磁盤空間分配給網絡，成功挖掘區塊的機率與分配的空間量除以網絡總容量成比例。
總結：[簡單的連續工做證實論文總結][http://www.javashuo.com/article/p-oqzbsjti-nt.html]

2.3 對MEMS加速度計的聲學注入攻擊（袁琳 劉勝楠組）

2.3.1 關鍵重點

MEMS傳感器即微機電系統（Microelectro Mechanical Systems），是在微電子技術基礎上發展起來的多學科交叉的前沿研究領域。通過四十多年的發展，已成爲世界矚目的重大科技領域之一。它涉及電子、機械、材料、物理學、化學、生物學、醫學等多種學科與技術，具備廣闊的應用前景。截止到2010年，全世界有大約600餘家單位從事MEMS的研製和生產工做，已研製出包括微型壓力傳感器、加速度傳感器、微噴墨打印頭、數字微鏡顯示器在內的幾百種產品，其中MEMS傳感器佔至關大的比例。MEMS傳感器是採用微電子和微機械加工技術製造出來的新型傳感器。與傳統的傳感器相比，它具備體積小、重量輕、成本低、功耗低、可靠性高、適於批量化生產、易於集成和實現智能化的特色。同時，在微米量級的特徵尺寸使得它能夠完成某些傳統機械傳感器所不能實現的功能。

2.3.2 學習感悟

這個題目是一個很是有趣的課題，相對於算法的講解而言，這個課題能夠看到許多有趣的例子，並且與咱們身邊的生活安全息息相關，甚至聽得時候我就在想，這個東西發展下去是否是能夠達到悄無聲息的向手機發送一些操做指令，是一個頗有趣很不錯的研究。
總結：[ 對MEMS加速度計的聲學注入攻擊論文總結][http://www.javashuo.com/article/p-qijtqxho-ez.html]

2.4 智能基礎設施中緊急狀況的自適應和主動訪問控制方法（劉霄 王孟亞組）

2.4.1 關鍵重點

訪問控制是信息安全保障機制的核心內容之一，是現實數據保密性和完整性的主要手段之一，是爲了限制訪問主題對訪問客體的訪問權限。訪問限制的兩個重要過程：1.認證過程，檢驗主體的合法身份；2.受權管理，賦予用戶對某項資源的訪問權限。
以及緊急狀況訪問控制方法在緊急狀況下的主動和自適應訪問控制。是以醫療以及火災爲例，這種智能訪問控制基礎設施能夠檢測緊急狀況，以最快速度應對各類發生的狀況，減小各類狀況發生的危害，同時應注意系統內隱私數據的保護問題。咱們根據CAAC的主動性和適應性的主要特性對其進行了驗證，並在一個石油鑽機的狀況下提供了一個詳細的例子，說明CAAC的功能。

2.4.2 學習感悟

一樣是進行訪問控制的講述，咱們組主要講的是一種對訪問控制模型安全性的測試模型。而這組則是介紹了一個訪問控制模型，相對來講這個訪問控制的模型的原型源於實踐，在創做出訪問模型後又將其應用在許多危及的狀況中頗有意義的模型。
總結：[ 智能基礎設施中緊急狀況的自適應和主動訪問控制方法論文總結][http://www.javashuo.com/article/p-wivxhlis-nt.html]

3、對本課程的建議

• 1.最後的論文講解仍是不要自由分組，而是由老師先收集研究方向，而後指定分組，這樣對於你們選定研究方向和論文學習都有好處。
• 2.講的時候應該兩我的都參與進去不能只有一個同窗講。
• 3.老師講課的時候多加入實例，或者和之後能從事的工做相關的，或者是講講本身正在研究的課題，同窗們會更有興趣。