信息安全综述

21世纪是信息的时代.信息成为一种重要的战略资源,信息的获取、处理和安全保障能力成为一个国家综合国力的重要组成部分.信息安全事关国家安全、事关社会稳定.因此,必须采取措施确保我国的信息安全.近年来,信息安全领域的发展十分迅速,取得了许多新的重要成果.信息安全理论与技术的内容十分广泛,但由于篇幅所限,这里主要介绍密码学、可信计算、网络安全和信息隐藏等方面的研究和发展.

一个支持空间上下文的访问控制形式模型

利用上下文信息对授权决策进行控制已越来越受到重视．在无线和移动网络领域中控制资源的访问要求定义支持空间上下文的访问控制形式模型．然而，传统的RBAC模型并不能满足这些空间上的需求．文中对现有的RBAC模型进行扩充，提出了SC-RBAC模型，使其在定义安全策略时能结合用户的当前物理位置信息．提出了空间角色的概念，为角色赋予逻辑位置域以指定角色可以活动的空间范围．角色激活依赖于用户从移动终端获得的当前物理位置．紧接着，给SC—RBAC弓j入层次来表达权限、激活继承等关系．证明用层次化的空间角色在数学上可构建格模型以实施多级安全策略，使其更适合安全关键的位置感知信息系统对信息流的安全控制要求．随后，受限的SC-RBAC描述了3类限制：空间的职责隔离限制、基于位置的基数限制和基于位置的时序限制，这些限制允许表达位置感知系统中细粒度的空间语义．最后，为受限的SC—RBAC模型设置了9个不变量，证明了其基本安全定理，为模型在实际环境中的应用奠定了基础．

针对瞬时故障的控制流容错技术研究

随着微电子器件复杂度的提高，空间辐射对于计算机程序的正确性影响正越来越明显。一般情况下，这些影响并不是永久的，而是瞬时故障。无论是太空中的信息处理系统、嵌入式实时控制系统，还是计算机集群、高性能超级计算机都可能由于错误的输出而导致灾难性的后果。 传统的可靠性系统采用抗辐射部件和冗余的硬件来达到可靠性的要求，但是其价格昂贵，性能落后于今天的商用部件（COTS）。针对COTS在容错能力上存在的不足，软件容错技术可以在不改变硬件结构的情况下，有效的提高计算机系统的可靠性。 瞬时故障在软件层面上主要表现为控制流错误和数据流错误，本文主要针对控制流错误进行容错处理。软件实现的控制流容错技术通过在编译时加入冗余的容错逻辑，在程序执行时进行控制流错误的检测和处理。 如何在保证容错能力的同时，尽量降低冗余逻辑所带来的系统开销，是控制流容错需要解决的主要问题。本文从控制流错误的基本概念，容错单元的选择，签名信息的建立，签名点和检测点的插入位置几个角度对控制流容错进行研究，主要内容有： 1．对常见的控制流容错方法进行了分析比较，对其优点和不足予以说明。 2．对控制流错误进行了分类，以此为基础，提出了基于相关前驱基本块的控制流容错方法（CFCLRB）。 3．提出了一种签名流模型，提出了基于签名流模型的控制流容错方法（CFCSF）。该方法能够对基本块间控制流错误进行检测，具有较低的时间开销、空间开销和较高的错误覆盖率。同时，该方法可以根据容错尺度的要求，灵活的插入和删除签名点与检测点，具有极强的扩展性。该方法还可以应对动态函数指针这种编译时难以确定的控制流情况。 4．基于汇编指令对上述方法予以实现，并实现了国际上常用的控制流容错方法Control Flow Checking by Software Signatures（CFCSS）和Control-flow Error Detection through Assertions（CEDA）做为对比。通过加入冗余的指令逻辑，完成了对原程序的容错功能。 5．基于PIN工具实现了对控制流错误的注入，在相同的实验环境下对CFCLRB ，CFCSF，CFCSS，CEDA进行了对比实验。实验表明, CFCLRB的时间开销为26.9%，空间开销为27.6%，相比不具容错能力的原程序，其错误覆盖率从66.50%提升到97.32%。CFCSF的时间开销为14.7%，空间开销为22.1%，相比不具容错能力的原程序，其错误覆盖率从66.50%提升到96.79%。相比CFCSS，该方法的时间开销从37.2%下降到14.7%，空间开销从31.2%下降到22.1%，错误覆盖率从95.16%提升到96.79%。相比CEDA，该方法的时间开销从26.9%下降到14.7%，空间开销从27.1%下降到22.1%，错误覆盖率仅从97.39%下降到96.79%。 最后，本文对控制流容错的未来研究方向进行了展望。

黄土高原苜蓿草地在不同种植方式下的土壤水分变化

在长期定位试验的基础上,通过田间实地测定0~400 cm土壤含水量,分析和比较了不同种植方式下苜蓿草地土壤水分的变化。结果表明,连作苜蓿地、轮作苜蓿地的400 cm土层平均土壤含水量分别为10.6%和11.4%,均低于土壤稳定湿度,其干燥化指数为24.6%和37.2%,分别属强烈干燥化和严重干燥化,而小麦连作的干燥化指数为86.4%,属轻度干燥化。连作苜蓿地土壤干层最厚,400 cm处仍十分干燥,而轮作苜蓿地和连作小麦地到240 cm以下时,土壤水分开始有所恢复。连作苜蓿地和轮作苜蓿地通过降雨可恢复部分土壤水分,可恢复的土壤深度为40 cm和60 cm,而连作小麦地可达100 cm。不同施肥措施下连作苜蓿地土壤干燥化程度都很严重,施肥措施不是造成土壤干燥化的主要原因。轮作系统中不同轮作年限苜蓿地的土壤水分状况有一定的差异,但是均没有形成深厚的土壤干层。与连作苜蓿相比,轮作苜蓿不会大量消耗土壤深层水分而形成深厚的土壤干层,有利于土壤水分的可持续利用。

黄土高原坡地表层土壤饱和导水率和水分含量空间变异特征

表层土壤水分含量和饱和导水率对深层土壤水分的动态的变化具有重要的决定作用。在黄土高原坡地(50m×360 m)范围内进行网格(10 m×10 m)取样,用地统计学方法研究表层(0~30 cm)土壤饱和导水率和水分含量的空间变异特征。结果表明:1)坡地表层土壤密度变化规律为坡下位大于坡上位,土壤饱和导水率变异系数为0.37,属于中等变异强度;2)饱和导水率和自然对数化的饱和导水率在360 m尺度内均不具备空间结构特征,是纯随机变量,线性有基台模型适用于描述表层土壤水分的分布特征,水分分布存在明显的块金效应,并且随滞后距离的增加半方差变大;3)饱和导水率和水分含量从坡上位到坡下位均呈现波浪式变化,饱和导水率大的采样点土壤水分含量低,反之则高。

新型土壤改良剂对夏玉米生理生长特性的影响

通过大田玉米试验,验证新型土壤改良剂对夏玉米生育期土壤水分、紧实度及玉米生理生长特性的影响。结果表明,施用改良剂PJG和PFL夏玉米全生育期平均株高、叶面积分别高于对照20.7%、19.75%和51.88%、72.37%;2种改良剂对干物质积累的影响存在差异,影响效果依次为茎干重>叶干重>根干重。夏玉米光合速率和叶绿素含量受土壤改良剂影响较大,PJG和PFL分别高于对照29.96%、24.48%和73.36%、68.53%。在0~10 cm土层内,施用PJG和PFL后土壤紧实度分别低于对照44.44%和42.91%。施用改良剂PJG后,0~20 cm土层土壤含水量维持在田间持水量的77.9%左右,未施用改良剂土壤,夏玉米生育期表层土壤含水量起伏变化较大。土壤改良剂PJG在夏玉米的施用效果略好于PFL。

国内大功率半导体激光器研究及应用现状

近年来,国内外在大功率半导体激光器方面的研究均取得了很大的进展。其中,大功率半导体激光器列阵的研究和应用成为最大的亮点,如超高电光转换效率、高亮度和高可靠性等主要光电特性均实现了巨大的突破。针对国内大功率半导体激光器主要研究内容和关键技术进行了总结,在外延片结构中广泛采用应变量子阱结构、无铝有源区宽波导大光腔结构及非对称波导结构来提高端面光学灾变损伤光功率密度,还从腔面光学膜、器件封装、器件可靠性、光束整形与耦合以及器件应用等几个方面给予介绍。

富硅氮化硅薄膜的制备及其发光特性

采用射频磁控反应溅射法制备了氮化硅薄膜。利用X射线衍射谱（XRD）、红外光谱（IR）、能谱（EDS）和光致发光谱（PL）,通过与氮气中和空气中退火薄膜比较,对原沉积薄膜进行了成分与结构和发光特性研究。研究发现原沉积薄膜是部分晶化的富硅氮化硅薄膜,薄膜中晶态氮化硅颗粒的平均粒径为33nm;在氮气中退火后,纳米颗粒增大;在空气中退火后,薄膜被氧化,晶态颗粒消失。在4.67eV的光激发下,原沉积薄膜中观测到7个强的PL峰,其峰位分别为3.39,3.24,3.05,2.82,2.61,2.37和2.11eV。在氮气和空气中退火后,PL峰位和强度有变化。对其光致发光机制进行了探讨,认为硅悬挂键≡Si,氮悬挂键=N,硅错键≡Si-Si≡以及与氧有关的缺陷在富硅氮化硅薄膜高强度荧光发射中起主导作用。

氧离子束辅助激光淀积生长ZnO/Si的XPS研究

利用X射线光电子能谱深度剖析方法对ZnO/Si异质结构进行了分析。用该法可生长出正化学比的ZnO，不过生长的ZnO薄膜存在孔隙，工艺还有待进一步改进。

InGaAs/InGaAsP量子阱激光器材料带隙蓝移研究

为了在光开关器件的制作中实现低传输损耗的光波导，对InGaAs/InGaAsP分别限制异质结多量子阱(SCH-MQW)激光器结构进行了一系列带隙蓝移实验。将能量1～2MeV、注量1～5×10~(13)cm~(-2)的P~+注入到实验样品后，在700℃下快速热退火90s。发现光致发光谱的峰值位置发生蓝移9～89nm。蓝移量随着注入能量和注量的增大而增大，并且能量比注量对蓝移的影响更大。