ITNS主題專欄：區(qū)塊鏈技術(shù)研究
Analysis of the trend of blockchain technology and applications ——a comparative perspective between China and U.S.
郭滕達(dá)，周代數(shù)
doi: 10.19358/j.issn.2096-5133.2020.08.001
為了深入分析區(qū)塊鏈技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展態(tài)勢，研判中國區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與問題，選擇中美對比研究視角展開研究。研究認(rèn)為，美國在區(qū)塊鏈技術(shù)和應(yīng)用方面的探索位居世界前列，疫情下中美在基于區(qū)塊鏈技術(shù)的跨境支付、供應(yīng)鏈管理等領(lǐng)域的推廣應(yīng)用將顯得十分關(guān)鍵。建議我國應(yīng)抓住區(qū)塊鏈發(fā)展機遇，推動基礎(chǔ)技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用布局，完善區(qū)塊鏈生態(tài)建設(shè)；建立區(qū)塊鏈敏捷治理體系，制定和推廣區(qū)塊鏈風(fēng)險評估框架，設(shè)立區(qū)塊鏈登記平臺；加快區(qū)塊鏈人才聯(lián)合培養(yǎng)，創(chuàng)新區(qū)塊鏈人才制度，擴大涉及區(qū)塊鏈的技術(shù)移民試點范圍。
Application of consortium blockchain in trade finance
宮延新，宣 奇，陳志明
doi: 10.19358/j.issn.2096-5133.2020.08.002
在銀行業(yè)區(qū)塊鏈的熱潮中，選取區(qū)塊鏈在貿(mào)易金融領(lǐng)域的經(jīng)典應(yīng)用，詳細(xì)分析了區(qū)塊鏈創(chuàng)新的業(yè)務(wù)場景、技術(shù)架構(gòu)、運維難題、業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)等區(qū)塊鏈應(yīng)用中的常見問題。同時闡明了區(qū)塊鏈在金融行業(yè)的獨特技術(shù)優(yōu)勢，以及融合產(chǎn)業(yè)、金融、監(jiān)管以后的應(yīng)用前景。
China welfare lottery system based on the consortium blockchain
李夢煒
doi: 10.19358/j.issn.2096-5133.2020.08.003
針對目前中國福利彩票系統(tǒng)存在的數(shù)據(jù)安全程度有限、公開透明力度不足問題，結(jié)合實際情況，采用哈希函數(shù)和聯(lián)盟鏈技術(shù)，對傳統(tǒng)彩票系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸記錄、開獎號碼產(chǎn)生方面進(jìn)行了改進(jìn)，設(shè)計了一種具有可實踐性的彩票系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有的優(yōu)點：分布式存儲保障數(shù)據(jù)安全；節(jié)點權(quán)限的層次化降低了聯(lián)盟鏈中心化程度，維護購買者隱私；全體購買者均可參與數(shù)據(jù)監(jiān)督，對開獎號碼隨機性進(jìn)行驗證。
Intellectual property protection service system based on blockchain
王小芳1，2，畢曉燕1，2
doi: 10.19358/j.issn.2096-5133.2020.08.004
知識產(chǎn)權(quán)保護存在確權(quán)認(rèn)證周期長、證明權(quán)利歸屬難、維權(quán)保護舉證難、知識共享效率低、交易及賠償價值評估難、保護監(jiān)管手段少等問題。從知識產(chǎn)權(quán)保護問題出發(fā)，對現(xiàn)有區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行改造，依據(jù)特有的自組織區(qū)塊鏈技術(shù)、憑證攜數(shù)據(jù)技術(shù)、跨組織身份信任技術(shù)和端到端協(xié)同交換技術(shù)構(gòu)建知識產(chǎn)權(quán)保護服務(wù)體系，從根本上解決了產(chǎn)權(quán)全生命周期痕跡數(shù)據(jù)缺失，產(chǎn)權(quán)產(chǎn)生、交易和使用環(huán)節(jié)證據(jù)鏈條斷裂，產(chǎn)權(quán)管理系統(tǒng)和其他信息系統(tǒng)存在條塊分割，產(chǎn)權(quán)監(jiān)管的事前預(yù)防、事中監(jiān)控、事后追責(zé)缺乏技術(shù)支撐等技術(shù)難題。
網(wǎng)絡(luò)與信息安全
Design and implementation of honeynet based on honeypot for industrial control system
李政達(dá)1，周成勝2
doi: 10.19358/j.issn.2096-5133.2020.08.005
隨著我國信息化和工業(yè)化融合不斷深入，工業(yè)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全就顯得尤為重要。從主動防御現(xiàn)狀、系統(tǒng)架構(gòu)、實現(xiàn)方法等角度出發(fā)，介紹了針對工業(yè)控制系統(tǒng)設(shè)計的蜜網(wǎng)系統(tǒng)，并對其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入的分析，提出了適合在工控系統(tǒng)中使用的蜜網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計方案。通過設(shè)計符合工控行業(yè)實際情況的蜜網(wǎng)架構(gòu)，在蜜網(wǎng)中部署傳統(tǒng)蜜罐、PLC蜜罐、真實PLC設(shè)備以及通過高仿真等關(guān)鍵技術(shù)做到攻擊誘捕，改變網(wǎng)絡(luò)攻防博弈不對稱局面，使企業(yè)運維人員面對威脅早發(fā)現(xiàn)早預(yù)防。
Research on the security of Manchu rescue platform based on big data
張顥芳1，康春穎1，張 偉2
doi: 10.19358/j.issn.2096-5133.2020.08.006
為解決大數(shù)據(jù)驅(qū)動下的滿語數(shù)據(jù)平臺的安全問題，利用現(xiàn)行的各種安全防范技術(shù)，針對滿語平臺本身的特征，為其搭建平臺安全防范模型。綜合分析平臺的搭建框架，從物理層、數(shù)據(jù)采集和匯聚層、數(shù)據(jù)平臺建設(shè)層、安全服務(wù)分析層以及終端層，為數(shù)據(jù)平臺的安全防護提供全面綜合的防范體系框架與技術(shù)指導(dǎo)。其中重點論述了安全服務(wù)分析層，內(nèi)容涵蓋日志分析、平臺管理和滲透測試。平臺安全防范技術(shù)方面則綜合了平臺防護、檢測和恢復(fù)三大類手段。實際應(yīng)用表明，該模型具有一定的安全防范作用，可有效為平臺安全的防范工作提供思路和幫助。
Voice disguise and its countermeasures for anti-disguise
鄭琳琳1，孫 蒙1，張雄偉1，潘志欣2
doi: 10.19358/j.issn.2096-5133.2020.08.007
語音偽裝是指以隱藏說話人身份為目的對說話人的個性特征進(jìn)行的改變。近年來，隨著智能語音交互技術(shù)和聲紋認(rèn)證產(chǎn)品的快速發(fā)展，語音偽裝被應(yīng)用到語音產(chǎn)品隱私保護中，但是也被不法分子用以實施違法犯罪行為。因此，語音偽裝成為目前語音處理和信息安全領(lǐng)域非常有實用意義的研究問題。在簡要介紹語音偽裝的典型模型和方法的基礎(chǔ)上，梳理了語音偽裝威脅量化評估方案，總結(jié)了近幾年偽裝語音的防御對策，分析了目前防御對策中存在的問題及技術(shù)難點，并對語音偽裝的未來研究發(fā)展方向進(jìn)行了展望。
智能算法
Judgement and fitting method of sketch overlapping strokes based on geometric transformation
穆慧茹，鄭程文
doi: 10.19358/j.issn.2096-5133.2020.08.008
在創(chuàng)建草圖時，設(shè)計師經(jīng)常使用多個過度繪制的筆畫來描述預(yù)期的曲線。對于這樣的草圖，觀察者們很容易將這些筆畫判別為是同一個筆畫類型。為了將過度繪制的筆畫修整為單一筆畫，提出了一種基于幾何變換的草圖重疊筆畫的判定和擬合方法。該方法首先找到輸入的筆畫中最長的一條，并將該筆畫經(jīng)過折點化處理后得到一個逼近該筆畫的折點序列。將折點化的線段經(jīng)過變換后得到一個變換矩陣，通過這個矩陣來判斷哪些屬于過度繪制筆畫，再將聚類后筆畫進(jìn)行擬合從而修整為單一筆畫，這樣既能提高運算速度又達(dá)到了設(shè)計師的意圖草圖。
Object detection algorithm combining improved ViBe and adaptive shadow elimination
官洪運，井倩倩，王亞青，繆新苗，張抒藝
doi: 10.19358/j.issn.2096-5133.2020.08.009
動態(tài)目標(biāo)檢測是獲取視頻中信息的關(guān)鍵步驟。ViBe算法廣泛運用于視頻序列中動態(tài)目標(biāo)檢測，但傳統(tǒng)ViBe算法存在鬼影和陰影現(xiàn)象，均會對目標(biāo)檢測的準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響。融合均值背景建模算法對傳統(tǒng)ViBe算法做出改進(jìn)，并在此基礎(chǔ)上融合閾值自適應(yīng)混合色度空間陰影消除算法，提出了一種更有效的動態(tài)目標(biāo)檢測算法。實驗結(jié)果表明，該算法不僅可以準(zhǔn)確地提取出運動目標(biāo)，而且可以有效地消除陰影。
Design and simulation of digital filter cascade
崔永青1，史琳蕓1，陰超波2
doi: 10.19358/j.issn.2096-5133.2020.08.010
測振儀中使用的數(shù)字加速度傳感器信號存在自身噪聲和環(huán)境噪聲,采用MATLAB仿真工具對加速度傳感器信號進(jìn)行頻譜分析，識別干擾信號。干擾信號影響加速度傳感器輸出的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，針對噪聲干擾分別采用IIR低通數(shù)字濾波器設(shè)計和MATLAB工具箱Fdatool進(jìn)行陷波數(shù)字濾波器設(shè)計得到濾波器數(shù)字模型。在對單個濾波器效果進(jìn)行仿真驗證之后，再對它們實施級聯(lián)設(shè)計，從而獲得雙重的濾波效果。對經(jīng)級聯(lián)濾波處理后的加速度傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真分析，結(jié)果表明所設(shè)計的級聯(lián)濾波器實現(xiàn)了低通濾波和陷波濾波的雙重目的，且不會對有用信號造成影響，有效提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。
人工智能
Research on fish recognition and detection algorithm based on deep Learning
王文成1，蔣 慧1，喬 倩1，祝捍皓2，鄭 紅2
doi: 10.19358/j.issn.2096-5133.2020.08.011
魚類分類識別在漁業(yè)資源研究、魚類知識的科學(xué)推廣、水產(chǎn)養(yǎng)殖加工、稀有物種保護等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。針對大菱鲆、黃鰭鯛、金錢魚、鯔魚這四種魚類，利用PyTorch框架為基礎(chǔ)，通過ResNet50網(wǎng)絡(luò)模型，用不同的算法對其進(jìn)行分類識別，不斷對模型進(jìn)行優(yōu)化，對四種魚類訓(xùn)練學(xué)習(xí)，通過測試其準(zhǔn)確率達(dá)到96%以上。同時用PyQt5開發(fā)了GUI可視化界面，通過界面圖片的選擇和預(yù)測功能按鈕的操作，測試結(jié)果實際類別與預(yù)測類別一致，用DSOD框架做了水下目標(biāo)實時跟蹤檢測，提高了對小目標(biāo)的檢測率，同時保持了模型的檢測速度，檢測結(jié)果達(dá)到期望。
工業(yè)自動化技術(shù)
Modeling of pH value of wet flue gas desulfurization slurry based on LSTM
金秀章，景 昊
doi: 10.19358/j.issn.2096-5133.2020.08.012
針對燃煤電廠濕式石灰石-石膏濕法煙氣脫硫(WFGD)過程中漿液pH值測量時間長，不利于WFGD作業(yè)的問題，建立高精度的漿液pH值模型。基于深度學(xué)習(xí)的框架，利用長短期記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(LSTM）算法對時間序列處理上的優(yōu)越性進(jìn)行建模，該模型具有良好的精確度和泛化能力。將燃煤機組實際運行數(shù)據(jù)中與漿液pH值變化相關(guān)的變量作為模型的輔助變量，建立基于LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的漿液pH值預(yù)測模型。對模型進(jìn)行仿真驗證，并分別與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和最小二乘支持向量機(LSSVM)模型比較，結(jié)果表明LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的預(yù)測精度最高，驗證了LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)建模中的優(yōu)良性能。
Research and implementation of Modbus protocol for ultra-low power sensor
姜 飛1，童海明1，趙玉薇2，董劉同1，張 瀚3
doi: 10.19358/j.issn.2096-5133.2020.08.013
當(dāng)前眾多傳感器、設(shè)備終端、儀器儀表需要具備超低功耗特性，同時又需要連入Modbus工業(yè)現(xiàn)場總線，而傳統(tǒng)的Modbus通信機制無法適應(yīng)低功耗模式，導(dǎo)致超低功耗特性器件在工業(yè)應(yīng)用中的局限性。為解決此問題，提出了一種可用于Modbus總線協(xié)議的超低功耗信息處理機制。通過對傳統(tǒng)Modbus協(xié)議和常用設(shè)備的低功耗處理機制分析，重新搭建了Modbus協(xié)議信息處理機制，在通信處理過程中對寄存器進(jìn)行顯式和隱式抽象，將寄存器操作與儀器功能動作緊密聯(lián)系起來，提高任務(wù)執(zhí)行效率和儀器整體的實時性。搭建Modbus主機到低功耗傳感器的測試系統(tǒng)，結(jié)果表明，該Modbus協(xié)議處理機制可以在傳感器保持超低功耗特性運行的同時，實現(xiàn)與主機穩(wěn)定可靠的通信。
行業(yè)應(yīng)用
Research on information security of urban rail transit ACLC system
周品榮
doi: 10.19358/j.issn.2096-5133.2020.08.014
主要研究了城市軌道交通領(lǐng)域中ACLC系統(tǒng)的信息安全。通過分析防護現(xiàn)狀以及存在的安全隱患，結(jié)合信息安全相關(guān)政策，提出了一種基于安全管理中心的ACLC系統(tǒng)信息安全防護方案，并首次應(yīng)用于軌道交通ACLC專業(yè)。該方案能夠有效保護ACLC系統(tǒng)不受外部或內(nèi)部的入侵和攻擊，確保城市軌道交通的安全穩(wěn)定運行。
