改进的KeeLoq算法及其在无钥匙进入与启动系统中的应用

KeeLoq滚动码技术以其高安全性已广泛应用于汽车领域。在分析了KeeLoq算法加解密原理及其安全性上的不足的基础上,提出了一种KeeLoq算法的改进方案,进一步改善其安全性;并应用于汽车的无钥匙进入与启动系统(PEPS)。该方案在安全学习模式下引入一种通过钥匙端与车载端间密钥协商,协议生成每轮临时密钥和随机种子码的机制,由临时密钥和安全种子码导出新密码,然后给出该密钥生成算法描述以及通信双方在学习过程中获取密钥的方法和步骤。经过安全性分析,以及与原KeeLoq和三重KeeLoq算法的性能对比得出结论,改进方案在提高原算法安全性的同时,未增加算法的复杂度,更适用于PEPS系统。     

差分进化网络在滚动轴承故障诊断中的应用

针对滚动轴承故障诊断问题,在分析传统的误差反向传播(BP)算法、莱文伯格马夸特(LM)算法等经典人工神经网络训练方法的基础上,提出了差分进化训练算法。在选取差分进化策略时,取消了变异个体选取限制,从而加快了算法收敛速度。采用不同故障部位和程度的滚动轴承故障实验数据构成样本集合,并分别运用最速下降法、LM算法和差分进化算法对相同结构的人工神经网络进行训练,对比分析其故障分类性能。实验结果表明,差分进化算法能较好地识别滚动轴承故障,准确度较高,总体上与LM算法相当,且其在多次实验中故障识别率的最大值与最小值差别较小,具有较好的稳定性,同时该算法避免了LM算法存在的"过学习"问题。     

对流密码算法Phelix的差分故障攻击

流密码算法Phelix是ESTREAM计划的一个候选算法,文中给出了模2n加环节XY=Z的一个基于单比特故障的差分方程组求解算法.利用该算法采用面向比特的故障诱导模型对Phelix进行了差分故障攻击,该攻击理论上只需652个单比特故障就能完全恢复256 bit的工作密钥,计算复杂度为O(220).实验结果显示,Phelix算法对差分故障攻击是不安全的.     

典型故障注入攻击分析方法性能评估

基于相同的故障注入攻击技术,对差分故障分析、差分强度故障分析、故障灵敏度分析等3 种典型方法,从分析效率、故障模型、噪声容错和计算复杂度等方面进行评估. 实验结果显示,3 种方法中,差分故障分析方法具有最高的分析效率,对故障模型要求最低;故障灵敏度分析方法抗噪声干扰能力最强,算法复杂度最低. 该评估结果可用于指导故障注入分析方法的改进和抗故障注入攻击防护手段的研究.     

对流密码算法LEX的差分故障攻击

基于面向比特随机故障模型对流密码算法LEX(Leak EXtraction)进行了差分故障攻击,得出：需要96对正误输出密钥流和232次计算或120对正误输出密钥流和216次计算可完全恢复128 bit初始密钥.结果显示LEX对差分故障攻击是不安全的.     

一种输电线路故障测距的精细积分新算法

针对以往精细积分算法在计算暂态信号时误差较大、迭代结果容易发散的问题,通过使用一种新的差分格式对算法进行了改进,提高了算法的稳定性,增强了其对暂态信号的分析能力,并通过构造测距函数实现了基于暂态信号的输电线路故障定位.为使测距算法适用于双端数据异步的情况,利用故障前信号,提出了一种确定双端录波数据不同步时差和修正线路长度的算法,将其应用于三相输电线路的故障测距之中.算例仿真结果显示,采用该算法,故障定位精度绝对误差不超过0.6 km,最大相对误差为0.25%,且测距结果不受故障过渡电阻的影响,证明了算法的有效性.     

对简化版KeeLoq算法的中间相遇-立方攻击

利用立方攻击密码分析方法对简化版(64圈)的KeeLoq算法进行分析,寻找关于15bit密钥的线性方程组;结合穷举攻击,以O(221.2)的复杂度恢复所有64bit密钥;利用所得线性方程组,结合中间相遇技术将攻击圈数增加到96圈,从而实现了以O(251.3)的复杂度恢复所有密钥.     

混合密码SCB算法的密钥恢复攻击

针对SCB(senior cross breed)算法序列部分设计的安全问题,在已知序列部分生成的密钥流的情况下,用O(244)的计算复杂度恢复算法的种子密钥。为得到序列部分攻击所需要的密钥流,基于单比特随机故障模型,对SCB算法分组部分进行了差分故障攻击,当引入640次故障时,攻击算法成功率可以达到99.4%。恢复算法256 bit种子密钥需要的计算复杂度为O(244)。     

RSA差分功耗分析攻击及防护措施

为了成功实现对RSA密码芯片的破解,从密码芯片的功耗泄漏机理入手,研究了差分功耗分析理论,针对RSA密码算法进行了差分功耗分析实验,验证了差分功耗分析对破解RSA密码算法的可行性,并提出了基于随机扫描的掩模模幂算法作为抵御差分功耗分析的防护措施。     

薛定谔方程基于POD方法的降阶差分算法

将特征正交分解方法引入一维非线性薛定谔方程的有限差分格式,建立一种降阶差分算法,并分析了格式的稳定性和收敛性。通过数值算例,对比原始差分算法和降阶差分算法,验证了降阶算法的有效性和可行性。     

层次分析法在产品系统可靠性分析中的应用

针对故障树因果图只能进行定性故障分析的局限性,将层次分析法与故障树分析法进行有机结合,构建了定量化故障树分析模型,并提出“定量化故障树分析法”。运用该法对系统故障进行量化分析,能清楚直观地描绘出系统各个组成部分对实现系统可靠性目标的相对重要性,从而有效地指导生产,提高系统可靠性。     

基于高端容错计算机的故障日志分析系统

高端容错计算机性能评测中,故障库的建立对故障模型、故障传播的研究有着非常重要的意义。该文设计并实现了1个高端容错计算机故障日志分析系统,旨在对日志文件进行故障的抽取和格式化后,构建故障库,并在此基础上运用数据挖掘技术进行关联分析,使系统能够解析尽可能多类型的日志文件。给出了日志分析系统的架构、工作流程及具体实现,并利用该系统对CMU的公共计算机故障集进行统计分析,在其故障库基础上引入极值理论,建立故障分布模型。利用该日志分析系统可建立对高端容错计算机的故障库,从而为相关评测指标的计算、故障模型的建立等提供有效的数据依据。     

炮射导弹系统的故障树分析

炮射导弹是中国近年来新研发的新型武器装备.为了解决炮射导弹在使用过程中出现的各种问题,通过收集该产品在发射周期前、发射周期、飞行过程、作用过程中曾经出现的失效现象,采用故障树分析法,以7类重大故障模式为顶事件绘制故障树,对故障树进行定性分析,确定各中间事件和底事件并找出故障树的最小割集,确定各底事件发生故障的概率并定量计算概率重要度和关键重要度,通过专家打分及层次分析法算出失效因素综合权重,并表明需要重点控制的底事件.该系统的故障树分析可以为炮射导弹发生故障时的故障排查、故障分析以及故障解决提供合理化建议,提高故障归零效率,同时为同类别其他系统的设计及故障诊断提供参考.     

歼击机操纵面故障的灰色识别法

介绍了运用灰色关联度分析法进行故障识别的原理、步骤和方法,并根据歼击机操纵面的常见故障分析,提出了歼击机操纵面故障的灰色识别方法,实例表明:将灰色关联度分析法引入操纵面故障识别中是可行的,并具有简单、计算量小、识别结果可靠等特点。     

基于FTA的某型飞机火控系统故障诊断测试仪的设计与研究

针对某型战机火控系统在维护保障上存在检测仪器功能单一、通用性差、检测效率低、可靠性不高等问题,研制了基于故障树分析法与专家系统相结合的某型飞机火控系统故障诊断测试仪。文中以火控系统不工作为顶事件,建立了故障树,并对故障树作了定性分析。该测试仪有效克服了机载火控系统故障诊断中传统的数据采集、分析、处理及决策控制方法的不足,结果表明,故障树分析法是机载火控系统故障诊断的一种有效方法。     

传动齿轮磨损、点蚀失效系统分析

应用失效树系统分析法研究了传动齿轮“齿面磨损”、“点蚀、剥落”等失效形式，给出了失效树、分析过程，得出了钢制传动齿轮磨损、点蚀失效的全部模式及因素对失效影响重要程度的相对顺序表，这对降低齿轮失效率有一定的现实意义。     

基于小波包分析与支持向量机的电力电子整流装置故障诊断

针对当前电力电子整流装置使用的故障诊断方法在应用过程中表现出的缺陷,提出了一种基于小波包分析与支持向量机的电力电子整流装置故障诊断方法：首先使用小波包分析方法对故障信号波形进行分解,提取故障特征向量,然后使用支持向量机理论构造多分类故障分类器对提取的故障特征向量进行分类.仿真实验结果表明,该方法能够有效地完成对电力电子整流装置的故障诊断,具有很好的工程应用价值.     

小波包分析在电气化铁道牵引网故障测距中的应用

参考了小波分析的基础上,采用了小波包分析方法对故障实行定位。由于牵引网故障暂态行波中的高频成分多而复杂,小波分析只能对信号的低频部分进行分解,而没有对高频部分进行分解。于是提出将故障信号经过小波包分析,对高频信号进行了进一步的分解。再结合求导算法和相似性算法对故障信号进行分析。通过实测的数据分析可以得出该方法具有更好的优越性,准确的实现了故障定位。     

基于灰色关联度分析的蒸汽发生器故障诊断研究

首先介绍了运用灰色关联度分析法进行故障诊断的原理、步骤和方法，并根据对船用核动力装置蒸汽发生器的常见故障分析，提出了一种基于灰色关联度分析法的船用核动力装置蒸汽发生器故障诊断方法。诊断实例表明，将灰色关联度分析法引入蒸汽发生器故障诊断中是可行的，并且具有简单方便、计算量小、诊断结果可靠等特点。     

基于集对分析和隶属函数的轨道电路故障诊断

针对ZPW-2000A轨道电路状态评估、诊断过程中故障类型与征兆间存在多种不确定性等问题，将集对分析及隶属函数引入轨道电路状态评估及故障诊断中. 首先，对收集到的数据处理并分析故障类型与故障征兆的联系，建立故障类型集合；然后，利用集对分析建立故障类型与轨道电路运行状态的联系度，并利用熵权法结合集对分析确定征兆间的权重精确值；最后，利用隶属函数，描述运行状态与状态等级间的对应关系，建立故障类型同异反评价矩阵模型. 算例验证结果表明，结合集对分析与隶属函数的轨道电路评估方法有效反映轨道电路运行状态及故障类型.