


№ 6 (2024)
ИНФОРМАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
Высокоскоростной алгоритм скалярного умножения для проектирования нейронных сетей, сохраняющих конфиденциальность
Аннотация
В силу юридических ограничений либо ограничений, связанных с внутренней информационной политикой компаний, зачастую бизнес не доверяет конфиденциальную информацию публичным облачным провайдерам. Одним из механизмов, позволяющих обеспечить безопасность конфиденциальных данных в облаках, является гомоморфное шифрование. Для проектирования решений, использующих нейронные сети, в данных условиях используются нейронные сети, сохраняющие конфиденциальность. Они эксплуатируют механизм гомоморфного шифрования, позволяя таким образом обеспечить безопасность коммерческой информации в облаке. Основным сдерживающим фактором использования нейронных сетей, сохраняющих конфиденциальность, является большая вычислительная и пространственная сложность алгоритма скалярного умножения, который является базовым для вычисления математической свертки. В работе предлагается алгоритм скалярного умножения, который позволяет уменьшить пространственную сложность c квадратичной до линейной, а также уменьшить время вычисления скалярного умножения в 1.38 раза.



Алгоритмы размещения и запроса к конфиденциальным данным на облаке
Аннотация
Авторами рассматривается задача PIR (Private Information Retrieval) обеспечения безопасных запросов к базе данных. Ранее авторы рассматривали задачу для базы данных, размещенной на облаке при наличии активного противника, который не вмешивается в выполнение протокола, но может производить атаку с известными открытыми запросами. В предложенных алгоритмах номер бита i представляется в системе счисления по основанию l с числом разрядов d. Предложен алгоритм размещения базы данных на облаке и алгоритм запроса требуемого бита с использованием перестановок в цифрах разряда номера бита, при задании номера бита i в системе счисления по основанию l. Перестановки рассматриваются как секретные ключи шифрования. Приведены оценка коммуникационной сложности и оценки вероятности угадывания номера бита при однократной атаке с известным открытым запросом номера бита i и при атаке с неограниченным числом известных открытых запросов.



АНАЛИЗ ДАННЫХ
Адаптивный БИХ-фильтр на базе штрафного сплайна
Аннотация
Целью данной работы является развитие технологии сплайн-адаптивных фильтров (САФ) для реализации в реальном времени. Предложенный в работе P-САФ на базе рекуррентного штрафного P-сплайна по аналогии с классическим САФ состоит из линейной динамической и нелинейной статической компонентов. Для адаптации P-САФ разработаны вычислительные схемы с различной топологией, что одновременно определяет способ адаптации узлов и вычисления коэффициентов сплайна. Это позволило повысить эффективность P-САФ по сравнению с классическим САФ и сократить вычислительные затраты. Показатель эффективности MSE [dB] для P-САФ при анализе модельных и реальных временных рядов оказался на уровне и выше классического САФ.



Дискретный алгоритм оптимизации на основе распределения вероятностей с трансформацией целевых значений
Аннотация
Оптимизационные задачи поиска в дискретном пространстве и, в частности, бинарном, где переменная может принимать только два значения, имеют большое прикладное значение. В статье предлагается новый популяционный алгоритм дискретной оптимизации, основанный на распределениях вероятностей переменных. Распределения определяют вероятность выбора дискретных значений переменных при поиске и формируются с помощью трансформации целевых значений решений в их весовые коэффициенты. Работоспособность алгоритма оценивалась на унимодальных и мультимодальных тестовых функциях с бинарными переменными. Результаты эксперимента показали высокую эффективность предлагаемого алгоритма на оценках сходимости и стабильности.



Оптимизация быстродействия программного обеспечения реализации алгоритмов классификации и привязки деловых документов
Аннотация
В работе рассматриваются технологии оптимизации быстродействия программного обеспечения. Методы оптимизации подразделяются на высокоуровневые и низкоуровневые, а также на распараллеливание. Описываемые методы оптимизации применяются к программам и программным системам, реализующим разнообразную обработку информации, в которых неэффективность использования аппаратных ресурсов может присутствовать в большом числе горячих точек. Как пример приведен алгоритм классификации и привязки полей в распознанном образе делового документа. Перечисляются особенности реализации задач классификации и привязки, состоящие в применении созвездий особых текстовых точек и модифицированного расстояния Левенштейна, В качестве OCR была использована система SDK Smart Document Engine и Tesseract. Описано несколько способов оптимизации быстродействия функций классификации и привязки содержимого документа. Также описана оптимизация быстродействия системы сортировки потока изображений деловых документов. Предлагаемые методы оптимизации быстродействия программного обеспечения пригодны не только для реализации алгоритмов обработки изображений, но и для вычислительных алгоритмов, в которых проводится циклическая обработка информации большого объема.


