摘要:随着精确制导武器的演进与雷达探测技术的进步,基于雷达回波变化实现准确高效的目标毁伤评估,已成为现代战争中的关键挑战。该任务不仅涉及判断目标是否被击中,还需检测命中部位,其结果既是衡量攻防对抗效能的重要依据,也对战术策略与武器系统的优化具有指导意义。本文针对空空作战场景下的飞机目标,系统研究其毁伤评估方法,并重点攻克以下三个关键难点:第一,在真实战场环境中获取打击前后雷达回波数据极为困难,如何通过仿真构建毁伤场景并生成可信的雷达回波数据,是本研究需解决的基础问题;第二,毁伤部位及其形态具有高度随机性与不确定性,导致难以构建完备的毁伤特征库,限制了有监督检测方法的适用性;第三,为满足实时性需求,常采用一维距离像(High Resolution Range Profile,HRRP)进行目标状态监测,但其相较于逆合成孔径雷达图像(Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR),损失了大量稳定的结构特征,增加了毁伤本质特征提取的难度。针对上述挑战,本文提出一种基于多域表征对齐融合的雷达目标无监督异常检测方法,用于实现被打击飞机毁伤效果的准确高效评估。具体而言,针对毁伤场景构建与雷达回波数据生成困难的问题,提出基于Unity 3D的毁伤场景模拟方法,并结合雷达点散射中心模型生成目标回波数据;针对毁伤特征库不完备导致有监督信息难以利用的问题,构建基于正常信号重建的无监督异常检测框架,并引入自注意力机制设计“恒等映射”对消模块,以抑制模型退化,提升毁伤识别能力;针对目标结构信息有限导致本征特征提取困难的问题,提出一种多域表征对齐融合的无监督正则方法,通过引入ISAR像特征以增强HRRP中的结构信息表达,并设计基于格拉姆矩阵的体积度量函数,实现HRRP与ISAR像之间的稳健域对齐,从而增强毁伤本征特征的挖掘能力。从贝叶斯参数优化的视角来看,正常信号重建为模型参数学习提供了可优化的似然函数,而多域表征对齐融合则对应为可优化的KL散度项,二者共同构成统一的理论框架。本文在自研的目标毁伤仿真数据集上对所提方法进行了验证。实验结果表明,在无监督信号及目标ISAR像的测试条件下,该方法能够仅基于正常状态下的HRRP数据,有效挖掘出具有判别力的毁伤特征,实现正常与毁伤状态的准确区分。进一步地,通过迁移并融合目标ISAR像中的结构信息,模型在毁伤评估任务中的受试者工作特征曲线下面积(Area Under the Receiver Operating Characteristic curve,AUROC)相较于仅使用HRRP的模型提升12.31个百分点,验证了所提方法具有良好的泛化能力与工程应用潜力。
摘要:高纬度低温海域的冰盖为潜航器形成天然隐蔽屏障,而海冰覆盖改变了常规海域的场域空间特性,影响着潜航器腐蚀相关静态电场(Corrosion-Related Static Electric Field,CRSE)的分布。而CRSE是潜航器一项重要的水下军用目标特性,能量占比大且衍生的极低频交变电场具备远程探测优势,研究其在高纬度低温海域下的分布规律,是发展潜航器电场探测、定位及隐蔽技术的关键基础。本文先构建含空气、海冰、海水、海床与潜航器的多域耦合物理模型,基于拉普拉斯方程,确定各域电位分布与边界条件。采用COMSOL有限元软件搭建三维仿真模型,设置海冰、海水及潜航器各部件的电导率、电容率等关键参数,仿真计算潜航器在海水域及冰层中的CRSE分布,并重点分析海冰电导率、厚度两大核心参数对电场电位与电场强度的影响规律。为验证仿真结论的正确性,本文在-15 ℃冻库中模拟高纬度低温海域自然结冰环境,构建搭载外加电流阴极保护系统的潜航器缩比模型,通过Ag/AgCl电极阵列对冰下水域、冰层中电位分布进行实测,获取实测电位数据后与仿真结果进行对比。研究表明,潜航器CRSE在海水域与冰层中均有分布,且冰层中场量值更为可观,冰层内电场呈现清晰的电偶极子分布特征。海冰的存在会普遍增强海水域的电位与电场强度,其电导率越低、厚度越大,增强效应越显著,且海冰对电场纵、垂向分量的影响程度远大于横向分量。此外,冰层环境、结构更稳定,测试干扰小,相较于海水域更易实现高精度的电场测试。本文系统揭示了高纬度低温海域中海冰对潜航器CRSE分布的影响规律,填补了该领域的研究空白,为高纬度低温海域潜航器电场目标特性的实际应用提供了全新思路,也为优化该海域潜航器隐蔽策略、开发针对性的电场探测与预警技术奠定了坚实的理论与实验基础,对提升相关海域潜航器作战效能与反潜探测能力具有重要工程应用价值。
摘要:近年来,大语言模型(Large Language Models, LLM)的快速发展为智能合约漏洞检测领域带来了新的机遇。为将LLM强大的语言理解能力有效转化为漏洞检测能力,并克服单一模态检测方法的局限性,提出一种基于大语言模型语义增强的多模态智能合约漏洞检测方法(Multimodal Vulnerability detection for smart contracts with LLM enhancement,MVul-L)。该方法融合文本、图结构与视觉三种模态特征,实现了对智能合约语义、结构与上下文信息的深层建模。首先,设计一种用于LLM漏洞检测的任务提示模板,共包含七个关键字段,为LLM提供明确的分析目标、提示策略与输入输出规范,有效减少模型理解偏差。其次,提出一种基于大语言模型和CodeBERT语义增强的文本特征提取方法,LLM通过任务提示模板对合约进行推理解释,生成语义注释的文本输出,将源代码与注释共同输入CodeBERT中,获得合约的文本特征表示。最后,引入图注意力神经网络与卷积神经网络分别对合约结构信息与视觉特征进行建模,并采用基于Transformer的多模态特征融合机制,实现多模态特征间的深度融合。在公开数据集上的实验结果表明,MVul-L较现有方法整体性能更优,在可重入漏洞、时间戳依赖和整数溢出漏洞检测任务中,F1值提升3.51%~9.40%,验证了该方法的有效性。
摘要:区块链是集成了密码学、智能合约的新型分布式系统,在金融交易、版权保护等领域已取得广泛应用。目前,全球共计运行着上千条不同的链,为了兼容性和便利性,许多开发者通过分叉或复用主流区块链系统的代码进行再开发。然而,这也导致安全缺陷快速传播。与此同时,隐匿安全补丁是指开源项目中未公开披露于漏洞数据库中的安全修复。当前,区块链系统项目中的安全补丁透明度不足,存在大量隐匿安全补丁,进一步加剧了下游软件系统的修复延迟,降低了整个区块链系统生态的可靠性。因此,亟需针对涵盖多种编程语言的区块链系统生态,设计自动化的隐匿安全补丁识别方法,及时发现和修复潜在的已知安全问题。为此,本文提出BlockPatch,首个面向区块链系统生态的通用隐匿安全补丁识别和迁移框架,通过大语言模型(Large Language Model,LLM)将多模态的变更信息进行融合,实现了多语言区块链系统安全补丁的准确识别。具体来说,BlockPatch以代码提交为输入,提取提交文本描述、变更代码块和抽象语法树(Abstract Syntax Tree,AST)编辑行为,得到多模态的变更表示,以捕获细粒度的变更内容和过程;随后利用大语言模型的强大表征能力对三类信息进行语义嵌入,并结合神经网络实现特征融合和学习,以提升对安全补丁的识别能力。为了验证方法的有效性,本文构建了包含主流公有链和联盟链项目的补丁数据集。实验结果表明,BlockPatch能够取得94.02%的精确率、94.58%的召回率和94.29%的F1值,在F1分数上较现有先进方法提升了5.03个百分点,并在不同类型的安全补丁识别上均取得了良好效果。消融实验进一步证明了多模态信息融合的有效性。最后,BlockPatch将识别到的安全补丁迁移至下游区块链系统中进行安全检查。基于近期比特币和以太坊仓库的代码提交,BlockPatch识别到16个隐匿安全补丁,并在下游项目中检测到了28个未修复的安全漏洞,突出了识别并运用隐匿安全补丁的重要性。
摘要:现有多路快速用户数据报协议(User Datagram Protocol,UDP)互联网连接(MultiPath Quick UDP Internet Connections,MP-QUIC)协议的调度算法忽略了流之间的优先级关系,在异构网络中无法有效区分关键流与普通流,导致网页加载的关键流阻塞,严重影响用户体验。因此,本文提出了一种基于加权优先级与数据包到达时间的多路径调度(Priority-Weighted and Packet Arrival Time based Scheduling,PW-PATS)算法,提升了MP-QUIC协议在异构网络环境中的关键业务流和整体业务传输性能。PW-PATS算法通过将快速UDP互联网连接(Quick UDP Internet Connections,QUIC)流的权重量化为优先级因子(Priority Factor,PF),并作为数据包到达时间(Packet Arrival Time,PAT)的计算权重,形成加权包到达时间(Weighted PAT,W-PAT)的核心路径选择准则,将高优先级数据包调度到高信道质量网络路径。基于网页仿真响应的实验结果表明,相较于传统最短时延优先(Lowest Round-Trip Time first,LowRTT)调度算法,所提算法能够显著提升关键流的传输效率。在传统网页访问模式场景下,高优先级超文本标记语言(HyperText Markup Language,HTML)流的完成时间最高可缩短69%,整体页面加载时间缩短了24%;在网页并行加载模式场景下,高优先级层叠样式表(Cascading Style Sheets,CSS)流的完成时间最高可缩短79.8%,整体页面加载时间在不同网络条件下也获得高达48.9%的缩短。