隨機序列的多元統計測量可視化分布特性研究

《隨機序列的多元統計測量可視化分布特性研究》是依託雲南大學，由鄭智捷擔任負責人的國家自然科學基金專項基金項目。

基本介紹

• 中文名：隨機序列的多元統計測量可視化分布特性研究
• 負責人：鄭智捷
• 依託單位：雲南大學
• 項目類型：專項基金項目

項目摘要

序列密碼在現代網路通訊系統中對保障流媒體內容安全起著核心作用。在序列密碼方案中如何生成和構造高品質的偽隨機序列是序列密碼研究的熱點。伴隨著歐洲NESSIE 和eSTREAM公開徵集序列密碼算法，非線性邏輯函式、結構動態更新以及不同的非線性序列密碼方案成為前沿序列密碼研究的焦點。本項目探索非線性體系形成多元統計測量可視化特徵分布，利用基礎算術/邏輯運算形成疊代機制，採集序列測量數據，形成多元統計可視化技術以配合研究與非線性邏輯機制關聯的疊代模式形成研究的基礎。針對多元統計測量，探尋非線性生成和控制的組合機制，形成特有的特徵分布結構模式以便於分析和解析相關的隨機序列。 除了利用NIST公布的隨機序列統計測試包之外，本項目利用所建立的變值測量體系和可視化機制對不同的隨機序列進行對比，形成有效的交叉比較模型和方法。利用可視化特徵分布輔助判定選擇偽隨機序列及其所選擇函式的疊代特性。

結題摘要

探索複雜非線性體系形成多元統計測量可視化特徵分布，利用特徵分布分析相關的隨機序列。 結合NIST隨機序列統計測試包和變值測量體系可視化圖示，對比不同的隨機序列形成交叉比較結果。 2014-2015年，在序列密碼生成和檢測方向進行積極探索，從典型套用和基礎論題進行研究，取得系列測量結果。在2016年，針對前期困惑的原理基礎性難題，研究聚焦於0-1向量基礎狀態群聚模型和變值表示。將0-1向量狀態集合變值體系與分組密碼變換替換－置換網路（SPN）建立關係；將變值測量體系基礎，從元胞自動機(CA)模型，提升為 互補－置換網路（CPN）模型。從多元統計測量可視化的角度，形成4基元偽基因序列為核心的變值測量表示。在此基礎上，將密碼序列，全基因序列和多值測量序列映射到變值測量體系，建立起通用數據變換的模型和方法。把針對序列密碼測量所開拓的模型和方法，推廣套用到其它類型的真／偽隨機序列測量和可視化研究之中。 2017年，對中國科技大學和澳大利亞國立大學的量子密碼序列作平穩隨機性測量。通過單光子測量序列，全基因序列，蝙蝠回聲／心電圖序列形成的變值圖示，展現基礎測量，表示模型和測量方法奠基之後，多類典型套用的測量效果。 發表論文總數22篇；期刊論文14篇，會議論文8篇，EI收錄7篇。建立的測量平台包括：量子／經典密碼序列，基因序列，蝙蝠回聲，心電圖序列，單光子測量序列等。 組織超過80個研究小組進行隨機序列生成和檢測前沿研究。指導超過20人次研究生團隊進行研究工作。優秀本科生和研究生髮表論文18篇。參加中國密碼學會年會作過8次報告；作為新型計算基因組學研討會的組織者，在第3次國際Integrative Biology會議組織專題討論。 基於CPN形成的變值測量體系，是在0-1向量狀態空間上建立的互補對稱群結構。從原創測量科學體系角度，具有基礎性開拓的科學意義和廣泛前沿套用前景。