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  • 【期刊】 基于软件实现的安全芯片对称算法防护方法研究

    刊名:信息安全与通信保密 作者:刘辉志 ; 杨祎巍 ; 夏冰冰 ; 甘杰 ; 赵东艳 关键词:安全芯片 ; 软件防护 ; 侧信道攻击 ; 故障注入攻击 机构:南方电网科学研究院有限责任公司 ; 南方电网科学研究院有限责任公司 ; 北京智芯微电子科技有限公司 年份:2016
    摘要:安全芯片是实现应用系统安全防护的核心部件,其安全性受到侧信道攻击及故障注入攻击的威胁。传统的防护方式是在安全芯片的硬件部分增加防护措施。这种方式灵活性较低,其可行性受硬件环境制约,在某些实际应用场景中无法实施。为了解决这类问题,本文提出了一种基于软件实现的侧信道及故障攻击防护方法。与硬件实现的防护方法相比,该方法具备更好的灵活性和更广泛的适用性。
  • 【期刊】 中国东北半干旱区能量水分循环的同化模拟

    刊名:中国科学:地球科学 作者:刘辉志 ; 文小航 ; 廖小罕 ; 袁文平 ; 延晓冬 ; 韦志刚 ; 冯锦明 ; 吕世华 ; 董文杰 关键词:WRF模式 ; 资料同化 ; 能量水分循环 ; 东北半干旱区 机构:北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室 ; 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室 ; 科学技术部国家遥感中心 ; 中国科学院大气物理研究所东亚区域气候-环境重点实验室 ; 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室 年份:2014
    摘要:使用地球观测系统的中分辨率成像光谱仪(EOS-MODIS)提供的归一化植被指数(NDVI)产品估算植被覆盖度和航天飞机雷达地形测绘任务(SRTM)制成的数字高程模型(DEM)数据遥感产品替换WRF模式默认的植被覆盖度和地形高度,并且利用WRF模式及其先进的三维变分同化系统(WRF-3DVar)循环同化东北半干旱区自动气象站近地面气象要素,对东北半干旱区的温度场、湿度场、风场和能量场的结构及其日变化特征进行了较为细致的模拟研究.通过4组数值模拟试验分别探讨了同化气象要素与改变模式地表参数引起的不同下垫面潜热、感热的分配关系和降水、土壤湿度变化引起的地表能量通量模拟效果,并利用通榆站、奈曼站、锦州站、和密云站2009年6~8月的通量观测资料与模拟结果对比检验.结果表明,WRF模式能够较好地模拟出东北半干旱区夏季的近地面温度、风向、净辐射、感热和潜热等要素的变化特征及日变化规律.同化试验(Case 2)模拟的近地面气温、相对湿度、风速相比控制性试验(Case 1)有所改善;陆面参数试验(Case 3)和集合试验(Case 4)改善了感热和地表热通量的模拟.WRF模式能较好地模拟出下垫面土壤湿度随时间变化的规律,集合试验(Case 4)土壤湿度模拟结果与4个通量站观测值相比无太大差别,但降水的模拟有待改善.本研究利用卫星遥感资料改善模式下垫面陆面参数,利用气象资料同化改善近地面大气要素模拟精度,这是将各种不同空间和时间尺度的多源数据与数值模拟融合的有益尝试.此研究生成的东北地区资料同化数据集可用于气候变化、干旱监测等方面,对深入了解半干旱区气候的形成和维持机理具有重要的意义.
  • 【期刊】 洱海湖气界面水汽和二氧化碳通量交换特征

    刊名:中国科学:地球科学 作者:刘辉志 ; 冯健武 ; 孙绩华 ; 王雷 ; 徐安伦 关键词:洱海 ; 湖面通量 ; 涡动相关法 ; 粗糙度 ; 整体输送系数 机构:中国科学院大气物理研究所大气边界层和大气化学国家重点实验室 ; 中国科学院大气物理研究所大气边界层和大气化学国家重点实验室 ; 云南省气象科学研究所 ; 大理国家气候观象台 年份:2014
    摘要:基于2012年涡动相关法取得的洱海湖气之间湍流通量资料,计算了湖面反照率、空气动力学粗糙度和整体输送系数等湖气交换过程的基本物理参数;分析高原湖泊表面动量通量、感热通量、潜热通量和二氧化碳通量的变化特征及其主要的控制因子;采用神经网络法对缺失蒸发量数据进行填补,估算了洱海湖面全年蒸发量.2012年全年蒸发量为(1165±15)mm,大于年实际降水量(2012年的年降水量为818 mm).洱海局地环流在全年范围内较显著;全年主导风向为东南(谷风/湖风)和西北风(山风/陆风).高原湖泊感热通量通常只有每平方米几十瓦,通常午后感热通量为负值;即湖面向大气输送热量.夏季湖泊大气界面感热通量最大值出现在清晨,与湖气温差的出现时间一致;在白天湖面的有效能量主要分配为潜热通量;湖气温差和水汽压差分别是感热通量和潜热通量日变化的主要控制因子.湖气界面二氧化碳通量除夏季存在弱的吸收外,其余季节(冬季)表现为弱的排放.湖面反照率的季节变化规律与太阳高度角的季节变动有关,同时湖面反照率与水的浑浊度等有关.与实际观测得到的湖面反照率相比,CLM4湖泊模式在冬季低估(夏季高估)了湖面反照率.
  • 【期刊】 北京城市下垫面大气边界层湍流输送垂直分布特征

    刊名:中国科学:地球科学 作者:刘辉志 ; 刘阳 ; 王雷 关键词:城市下垫面 ; 局地相似理论 ; 无量纲标准差 ; 湍流传输效率 机构:中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室 ; 中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室 ; 中国科学院大学地球科学学院 年份:2017
    摘要:基于2008年1月1日至2012年12月31日北京325m气象塔47、140和280m三层湍流观测数据,利用局地相似理论分析了北京城市下垫面湍流输送的垂直分布特征.研究表明:(1)无量纲三维风速标准差σ_i/u_*(i=u,v,w)仅是局地稳定度因子的函数,近中性条件下47m高度为2.15、1.61、1.19,140m为2.39、1.75、1.21,280m为2.51、1.77、1.30,近中性条件下σ_i/u_*随高度增大;自由对流条件下符合1/3次方率,不稳定和稳定条件下无量纲三维风速标准差随高度减小.(2)无量纲温度标准差在不稳定条件下满足.1/3次方率,近中性条件下与拟合曲线差异显著.无量纲CO_2和水汽浓度标准差在不稳定条件下呈.1/3次方律,近中性和稳定条件下均与局地稳定度无关而维持常数.无量纲温度、CO_2和水汽浓度的标准差随高度增大.(3)与动量、CO_2和水汽相比,近中性层结下热量的传输系数较小,而在不稳定和稳定条件下热量的传输系数最大,城市下垫面的标量传输具有非相似性.除不稳定条件下的热量/水汽的相对传输系数外,低层的相对传输系数(|r_(wT)/ruw|、|r_(wT)/r_(wc)|、|r_(wT)/r_(uq)|)总是大于高层,即热量相对于水平风速u、CO_2和水汽的传输系数随高度递减.
  • 【期刊】 近红外激光故障注入系统在密码芯片攻击中的应用

    刊名:科学技术与工程 作者:刘辉志 ; 赵东艳 ; 张海峰 ; 唐晓柯 ; 胡晓波 关键词:近红外激光 ; 密码芯片 ; 故障注入攻击 ; DFA ; DES算法 机构:北京南瑞智芯微电子科技有限公司 ; 北京南瑞智芯微电子科技有限公司 年份:2014
    摘要:首先概括了当前流行的密码芯片攻击方法及优缺点,然后介绍了近红外激光故障注入系统,并详细描述了近红外激光故障注入理论、系统组成、工作原理,及实验设备与参数。以DES(data encryption standard)算法为例,通过数学推导,采用DFA(differential fault analysis)方法恢复密钥。最后,根据实验室搭建的近红外激光故障注入系统对芯片背面进行了故障攻击实验,在无任何防御措施下获取了DES算法密钥。通过实验,以及结合对有关防御方法的深入分析,展示了近红外激光故障注入攻击对密码芯片的具大威胁。
  • 【期刊】 大蒜细菌性心腐病的识别与防治

    刊名:安徽农学通报(上半月刊) 作者:刘辉志 ; 韩世平 关键词:大蒜细菌性心腐病 ; 病害识别 ; 防治措施 机构:河南植物保护植物检疫站 ; 河南植物保护植物检疫站 年份:2011
    摘要:从大蒜细菌性心腐病的病原、为害症状、侵染途径及发病规律、诊断方法和综合防治措施等方面作一阐述,为大蒜细菌性心腐病的识别与防控提供理论依据。
  • 【期刊】 一个改进的简单雪盖-大气-土壤传输模式

    刊名:中国科学:地球科学 作者:刘辉志 ; 翟晓东 ; 孙菽芬 ; 冯健武 ; 王雷 关键词:雪盖-大气-土壤传输模式 ; 雪盖厚度 ; 雪水当量 ; 雪盖生命周期 机构:中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室 ; 中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室 ; 中国科学院研究生院 ; 中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室 年份:2011
    摘要:本文基于Sun等1999年发展的一个简单雪盖-大气-土壤传输模式(SAST),改进了其雪盖的分层,提出了新的模式数值求解方法.改进后的新模型使用温度和雪层内的冰质量作为预报变量,在雪层处于冻结和融化状态时,有效地求解雪层温度分布和冻融过程,减少迭代次数,节省计算时间并提高其计算精度.新模型采用7层分层方法来代替旧SAST模型3层分层方法,在厚雪情况下3层分层方法过于简单.通过与5个前苏联站点观测数据的比较,新模式的模拟结果与大部分站点的观测值符合得较好.而当雪层较厚时,7层分层的模拟情况要好于3层分层.在Khabarovsk站,雪被强风吹走造成的差异以及土壤性质的差异,可能对模拟值与观测值的差别造成重要影响.在Tulun站,模拟结果的差异主要出现在雪盖厚度上,而对雪水当量的模拟情况与观测值实际吻合得很好.在对雪盖的生命期和积雪完全融化时间的模拟上面,从春季雪盖融化的趋势来看,新模式消融期和消融结束时间的模拟和实际观测符合得较好,并且7层分层结果要好于3层分层.在运算效率方面,新的3层模型比旧SAST模型运行时间要缩短20%.而由于7层分层方案有更多层来处理,它运行的速度与旧SAST相同,但更准确.考虑强风及改进雪面反照率参数化方案将是今后改进本雪盖模式的主要方向.
  • 【期刊】 基于FPGA的静态傅里叶变换光谱探测系统研究

    刊名:半导体光电 作者:刘辉志 ; 付林 关键词:傅里叶变换光谱 ; 光谱复原处理 ; 等效斜楔干涉具 ; 线阵COMS 机构:中山职业技术学院电子信息工程系 ; 中山职业技术学院电子信息工程系 ; 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室 年份:2011
    摘要:为克服傅里叶变换光谱仪的机械扫描和光谱复原中软件处理实时性差的缺点,研究了一种基于FPGA的静态傅里叶变换光谱探测系统。根据傅里叶变换光谱理论,确立了选用等效斜楔干涉具和线阵COMS的方案,使用FPGA来实现,并详细介绍了系统工作原理。利用硬件描述语言VerilogHDL,在Vitex pro-2FPGA芯片上,实现了探测系统CMOS驱动电路、光谱复原处理电路等逻辑设计,并通过第三方仿真软件Modelsim6.3f完成了各模块的功能仿真。应用该实验系统对波长为635nm的半导体激光器进行了光谱探测,测试结果与MATLAB仿真计算值一致。实验结果表明该光谱探测系统具有运算速度快、实时性和可靠性好等优点。
  • 【期刊】 对流边界层水平温度场特征的水槽模拟研究

    刊名:中国科学技术大学学报 作者:刘辉志 ; 袁仁民 ; 吴徐平 ; 罗涛 ; 卢超 ; 安平 ; 孙鉴泞 关键词:对流边界层 ; 准二维热泡结构 ; 特征尺度 ; 对流水槽 ; 物理模拟 机构:中国科学技术大学地球与空间科学学院 ; 中国科学技术大学地球与空间科学学院 ; 南京大学大气科学系 ; 中国科学院大气物理研究所大气边界层和大气化学国家重点实验室 年份:2010
    摘要:利用对流水槽模拟分析了均匀下垫面自由对流边界层的水平温度场结构特征.根据几何相似、运动相似和动力相似等要求设置初始条件和边界条件实施模拟.对流水槽的尺度为1.5 m×1.5 m×0.6 m,先加入具有一定温度层结的去离子水,然后底部加热形成对流,模拟对流边界层的发生和发展.利用快速响应的温度传感器测量温度廓线和不同高度上的温度起伏;利用准直光闪烁原理获得光学湍流场.根据温度廓线和光学湍流场的结果得到对流边界层厚度和稳定度等参数.根据不同高度的水平脉动温度,利用AR谱方法分析水平温度谱峰值频率所对应的尺度,该尺度对应于对流边界层的准二维对流热泡的水平尺度.统计分析结果表明,自由对流边界层大涡的水平尺度在边界层的下部随高度的增加而增加,约在0.65倍边界层厚度处达到最大,然后随高度的增加又逐渐减小.物理模拟与数值模拟和野外观测结果符合一致.根据对流热泡的这种特征,提出了一个自由对流边界层的热泡模型.
  • 【期刊】 春末黄土高原半干旱区地表能量闭合的观测研究

    刊名:冰川冻土 作者:刘辉志 ; 肖霞 ; 左洪超 ; 符淙斌 ; 黄建平 ; 胡隐樵 关键词:数据质量控制 ; 近地层湍流通量 ; 地表能量闭合 机构:兰州大学大气科学学院 ; 兰州大学大气科学学院 ; 中国科学院大气物理研究所 ; 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 年份:2010
    摘要:利用兰州大学半干旱气候与环境监测站的连续观测数据,分析了该站的数据质量情况和黄土高原半干旱区的近地层湍流通量特征及地表能量平衡能量闭合状况.结果表明:兰州大学半干旱气候与环境监测站(SACOL)湍流通量的平均时间取30min为宜.该站利用EdiRe获得的湍流通量较TK2和CR5000数据自动记录器输出的湍流通量结果要好.黄土高原半干旱区近地层湍流能量与地表含水量状况明显相关,地表干燥时感热通量处于主导地位,接近于干旱区的特征;地表湿润时感热通量和潜热通量则相当,接近于湿润地区的特征.地表能量平衡分析表明,兰州大学黄土高原半干旱环境监测站观测的地表能量闭合度高达85%,与已有的观测相比,能量闭合情况属于较好水平.
  • 【期刊】 城市近地层湍流通量及CO_2通量变化特征

    刊名:气候与环境研究 作者:刘辉志 ; 何文 ; 冯健武 关键词:城市近地层 ; 湍流通量 ; CO2通量 机构:中国科学院大气物理研究所大气边界层和大气化学国家重点试验室 ; 中国科学院大气物理研究所大气边界层和大气化学国家重点试验室 ; 中国科学院研究生院 年份:2010
    摘要:利用北京325m气象塔47m高度上2006年全年连续观测获得的湍流资料,分析了北京城市近地层动量通量、感热通量、潜热通量和CO2通量的典型日变化、月平均日变化和季节变化特征。分析结果显示:动量通量具有明显的单波峰日变化特征,在15时(北京时间)左右达到最大,季节变化中春季最大,冬季次之,夏、秋季最小;感热通量和潜热通量全年变化范围分别为-92~389W.m-2和-75~376W.m-2,其日变化也表现为单波峰特征。感热通量的日变化受城市下垫面和人为热源影响,入夜后虽然降为负值,但只略小于0。阴雨天感热通量和潜热通量均很小,降雨前后有明显区别。感热和潜热最大值分别在春季3月和夏季6月,最小值都在冬季1月;城市下垫面CO2通量总表现为正值,即净排放,最大值为3.88mg.m-2.s-1,不稳定情况下最小值小于-2mg.m-2.s-1。受到人类活动的影响,CO2通量的日变化特征在工作日与周末有明显区别;由于冬季采暖,CO2通量明显大于夏季;在夜间,CO2通量受进城车辆的影响也出现高值。
  • 【期刊】 WRF模式对青藏高原那曲地区大气边界层模拟适用性研究

    刊名:气象学报 作者:刘辉志 ; 许鲁君 ; 徐祥德 ; 杜群 ; 王雷 关键词:青藏高原 ; WRF模式 ; 大气边界层 ; 边界层参数化方案 机构:中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室 ; 中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室 ; 中国科学院大学 ; 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室 年份:2018
    摘要:采用WRF(Weather Research and Forecasting)模式4种边界层参数化方案对青藏高原那曲地区边界层特征进行了数值模拟,并利用"第三次青藏高原大气科学试验"在青藏高原那曲地区5个站点的观测资料对模拟结果进行验证,分析不同参数化方案在那曲地区的适用性。研究表明,YSU、MYJ、ACM2和BouLac方案对2 m气温和地表温度的模拟偏低。BouLac方案模拟的地表温度偏差较小。通过对能量平衡各分量的对比分析发现,温度模拟偏低可能是向下长波辐射模拟偏低以及感热通量和潜热通量交换过强导致的。对于边界层风、位温和相对湿度垂直结构的模拟,局地方案的模拟效果均优于非局地方案。BouLac方案对那曲地区近地层温度、边界层内位温和相对湿度的垂直分布模拟效果较好。