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1. 基于区块链的多方隐私保护 k-means聚类方案

赵乐, 张恩, 秦磊勇, 李功丽

《计算机应用》唯一官方网站 2022, 42 (12): 3801-3812. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2021091640

摘要（268）

HTML （5）

PDF （3923KB）（89）

针对现有隐私保护k-means聚类方案迭代效率不高，中心化差分隐私保护k-means聚类方案中服务器会遭受攻击，以及本地化差分隐私保护k-means聚类方案中服务器会返回错误聚类结果的问题，提出了一种基于区块链的多方隐私保护k-means聚类方案（M-PPkCS/B）。利用本地化差分隐私技术的优势及区块链公开透明、不可篡改的特性，首先，设计一种多方k-means聚类中心初始化算法（M-kCCIA），在保护用户隐私的同时，提高聚类的迭代效率，并确保用户联合产生初始聚类中心的正确性；然后，设计一种基于区块链的隐私保护k-means聚类算法（Bc-PpkCA），并构建聚类中心更新算法的智能合约来在区块链上迭代更新聚类中心，从而保证各个用户都能得到正确的聚类结果。在数据集HTRU2和Abalone上进行实验的结果表明，在确保各个用户得到正确聚类结果的同时，两个数据集的准确率分别能达到97.53%和96.19%，M-kCCIA的平均迭代次数与随机化初始聚类中心算法RS的平均迭代次数相比，在两个数据集上分别减少了5.68次和2.75次。

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2. 基于错误学习的自适应等级可搜索加密方案

张恩, 侯缨盈, 李功丽, 李会敏, 李钰

计算机应用 2020, 40 (1): 148-156. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2019060961

摘要（436）

PDF （1430KB）（357）

针对现有分等级可搜索加密方案存在不能有效抵抗量子攻击以及不能灵活添加与删除等级的问题，提出一种基于错误学习的自适应等级可搜索加密（AHSE）方案。首先，利用格的多维特点并基于格上错误学习（LWE）问题，使该方案能有效抵抗量子攻击；其次，构造条件键对用户进行明确的等级划分，使用户只能搜索其所属等级下的文件，实现有效的等级访问控制；同时，设计一种分段式索引结构，其等级能够灵活添加与删除，具有良好的自适应性，可以满足不同粒度访问控制的需求，并且，该方案中所有用户仅共享一张分段式索引表即可实现搜索，从而有效提高搜索效率；最后，理论分析表明，该方案中用户和文件的更新、删除以及等级变动简单、易于操作，适用于动态的加密数据库、云医疗系统等环境。

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3. 面向用户隐私保护的高效基因比对方案

李功丽, 李钰, 张恩, 尹天宇

计算机应用 2020, 40 (1): 136-142. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2019061080

摘要（341）

PDF （1224KB）（241）

针对当前的基因序列比对协议普遍要求一个可信赖的第三方，可能因此造成大范围的隐私数据泄漏的问题，提出了一种基于线性扫描的基因比对方案。首先对两方的基因序列进行基于混淆电路（GC）的编码，然后线性扫描整个基因组数据库并用混淆电路实现客户的基因序列与库中所有基因序列的比对。上述方案可以在保护双方用户隐私的前提下，实现基因比对。不过该方案需要扫描整个基因组数据库，时间复杂度为 O（ n），在基因组数据库较大时效率较低。为了提高基因比对的效率，进一步提出了基于不经意随机存取（ORAM）的基因比对方案，先将基因数据存储在ORAM上，然后只需把目标路径上的数据项取出并用混淆电路进行基因比对。该方案的比对次数和数据库的大小呈亚线性关系，时间复杂度为 O（log n）。实验结果表明，基于ORAM的基因比对方案在实现隐私保护的同时，把比对次数由 O（ n）减小到了 O（log n），明显降低了比对操作的时间复杂度，可以用来进行疾病诊断，尤其适用于基因组数据库较大的场景。

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4. 面向密码流处理器的AES算法软件流水实现方法

王寿成, 徐进辉, 严迎建, 李功丽, 贾永旺

计算机应用 2017, 37 (6): 1620-1624. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2017.06.1620

摘要（371）

PDF （816KB）（515）

针对轮函数在分组密码实现过程中耗时过长的问题，提出了面向可重构密码流处理器（RCSP）的高级加密标准（AES）算法软件流水实现方法。该方法将轮函数操作划分为若干流水段，不同流水段对应不同的并行密码资源，通过并行执行多个轮函数的不同流水段，从而开发指令级并行性提高轮函数执行速度，进而提升分组密码的执行性能。在RCSP的单簇、双簇和四簇运算资源下分析了AES算法的流水线划分过程和软件流水映射方法，实验结果表明，该软件流水实现方法使得单分组或多分组不同数据分块的操作并行执行，不仅能够提升单分组串行执行性能，还能够通过开发分组间的并行性来提高多分组并行执行性能。

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5. 基于面向对象Petri网的动态合同网协议通用模型

李丹陈利李功丽王光伟

计算机应用

摘要（1542）

PDF （527KB）（898）

传统的合同网协议模型通过管理Agent和承包商Agent之间招投标进行交互和协商以共同完成目标任务。但传统合同网协议模型也存在一些如协作过程中通信量大、通用性不强等问题。为此，采用面向对象Petri网，引入对象Agent，对动态合同网协议进行建模,并采用Petri网的数学分析方法对模型进行了分析，表明模型具有通用性、并发性、活性的特点且通信量减少。