统计与数据科学系教师科研团队论文被密码工程领域顶会TCHES 2022接收

近日,北师港浸大理工科技学院统计与数据科学系陈东龙博士指导的计算机科学与技术专业博士研究生黄军浩、硕士研究生赵浩嵩的研究成果“Improved Plantard Arithmetic for Lattice-based Cryptography”被密码工程领域顶级学术会议TCHES 2022收录。

IACR Transactions on Cryptographic Hardware and Embedded Systems (TCHES)是国际密码协会(IACR)主办的密码芯片和物理安全方向的顶级学术会议,会议上的论文代表了国际学术界和产业界在密码芯片、密码嵌入式系统领域的最高水平。TCHES每年接收4期投稿,平均接收率为26.8%。在今年所录取的83篇论文中,中国内地以第一作者身份在该会议上发表论文仅6篇,占比7.2%。该论文也是北师港浸大首次以第一单位在该会议上发表文章。今年该会议将于9月18日-21日在比利时鲁汶举行。黄军浩、赵浩嵩分别为论文第一作者和第三作者,指导老师、统计与数据科学系陈东龙副教授为论文通讯作者。

陈东龙老师研究团队(左起:赵浩嵩、陈东龙、黄军浩、刘思琪)

该论文主要目标是对后量子密码系统中的格密码系统进行针对性优化。具体地,该工作对Plantard模算法进行优化与改进,并在格密码系统中首次利用改进后的Plantard模算法替代现存最优的Montgomery和Barrett模算法,使得后量子安全的格密码系统的运行性能得到大幅度的提升。根据在ARM Cortex-M4芯片上的实验结果,针对NIST后量子密码标准最后一轮胜出方案Kyber以及格密码系统NTTRU中的关键运算NTT/INTT的运行速度分别得到25%/18.56%与83.21%/78.64%的提升。

审稿人评价此论文所提出的改进模算法创新性强、对格密码系统的快速实现非常重要,通过适配改进的模算法,进一步突破了现有格密码系统的实现性能限制。

格密码系统性能的实验平台:ARM Cortex-M4

格密码系统中核心运算的运行效率提升效果

近年来,数据科学专业学生的研究成果显著,此前由数据科学专业2018级本科生罗臻、张潆方、钟培浩合作的毕业论文研究成果“DiGAN: Directional Generative Adversarial Network for Object Transfiguration”,被CCF B类国际会议ACM International Conference on Multimedia Retrieval (ACM ICMR)录用。

ACM ICMR(International Conference on Multimedia Retrieval)是多媒体检索领域的重要国际会议,是中国计算机学会推荐的“计算机图形学与多媒体”领域的B类会议。本届ICMR论文有效投稿为157篇,其中接收发表文章54篇,接收率为34.4%,每篇论文由2到5位专家进行评审。会议于6月27日-30日在美国纽瓦克举行,罗臻作为论文第一作者代表参加线上会议,并对论文内容进行演讲。指导老师、统计与数据科学系陈东龙副教授为论文通讯作者。

小组成员(左二至左四)与指导老师陈东龙(右二)等在毕业论文答辩时的合影

该论文提出了一种定向的对抗生成网络(DiGAN),将Mask R-CNN和特征提取函数引入到方向性生成式对抗网络的方向性生成模型中,通过对三个图像生成任务的同时训练,在图像主体转换问题上有很好的结果。较好地解决了前人工作中主体定位错误、转换主体不清晰和生成过程中出现图像伪影等问题。

论文根据方向性生成模型的生成函数和主体转换问题的特性,新增了两个新的独立约束。实验结果表明在马到斑马的主体转换当中,DiGAN在实验数据和转换结果上比CycleGAN和AttentionGAN更加准确和真实。

DiGAN与其他主流网络生成效果对比

审稿人认为此论文从图像转换领域存在的问题入手,并提出相应的解决方案,对实验结果进行说明。逻辑清晰,实验充分,所提出的方法在各方面有一定的优势。会议其他参与者评价此论文的模型有很高的借鉴意义和改进潜力。

黄军浩与赵浩嵩是陈东龙课题组成员,分别是博士和硕士研究生,主要研究方向为密码工程,主要包括公钥密码算法特别是后量子密码算法的快速实现。罗臻、张潆方、钟培浩是北师港浸大理工科技学院数据科学专业2018级本科生,现分别在伦敦大学学院、香港大学、爱丁堡大学攻读硕士学位。

陈东龙在香港城市大学电子工程系获得博士学位,博士毕业后先后任职于华为技术有限公司以及深圳市腾讯计算机系统有限公司,并在工作期间获得深圳市海外高层次人才证书(C类)。2019年加入北师港浸大理工科技学部任助理教授,现为理工科技学院副教授。主要研究领域为密码算法-硬件协同设计、高性能AI算法软硬件协同设计、人工智能安全。在IEEE Transactions on Computers, IEEE Transactions on Circuits and System I, IACR Transactions on Cryptographic Hardware and Embedded Systems (TCHES)等重要期刊、国际会议上发表论文。担任知名国际会议ICA3PP2021, FPT2022组织委会会委员,担任IEEE TC、TCASI、TCASII、TVLSI、TETC等多个国际知名期刊审稿人。主持多项基金项目如国家自然科学基金、广东省高校重点平台和科研项目、UIC研究基金。

(来源:统计与数据科学系)