3、密码学与神经网络:共存与联盟

密码学与神经网络融合应用

密码学与神经网络:共存与联盟

1. 神经网络在加密数据分类及处理中的应用

近年来,研究人员在利用神经网络(NN)对加密数据进行分类和处理方面取得了诸多进展。

1.1 加密数据分类
  • TLS/SSL流量分类 :有方法能以高达95%的准确率对TLS/SSL流量进行分类。还有研究者提出应用贝叶斯NN系统,结合未加密握手包、使用的密码和压缩方法对TLS连接进行分类。
  • VPN流量分类 :部分研究者专注于加密VPN流量的分类。例如,有研究应用文本CNN系统对VPN流量进行分类。为避免训练中类别识别的不平衡,有人提出损失函数和类别加权方法,并设计了一种以三个数据包为输入的新型DNN,用于识别连续数据包间的共享特征。还有方法将加密数据包视为灰度图像,用CNN进行分类,在实证实验中,经VPN流量训练的CNN能以97.3%的准确率对类似流量进行分类。
  • 其他加密数据分类
    • 加密图像 :有研究者提出应用CNN对加密图像进行部分解密,仅揭示非敏感信息来进行分类。
    • 加密语音 :有研究提出基于深度哈希的DNN,用两种不同模型来检索加密语音。
    • 加密应用 :部分研究者成功使用基于一维CNN并利用空间和时间混沌的端到端加密应用对网络流量进行加密。
1.2 其他处理
基于TROPOMI高光谱遥感仪器获取的大气成分观测资料,本研究聚焦于大气污染物一氧化氮(NO₂)的空间分布浓度定量反演问题。NO₂作为影响空气质量的关键指标,其精确监测对环境保护大气科学研究具有显著价值。当前,利用卫星遥感数据结合先进算法实现NO₂浓度的高精度反演已成为该领域的重要研究方向。 本研究构建了一套以深度学习为核心的技术框架,整合了来自TROPOMI仪器的光谱辐射信息、观测几何参数以及辅助气象数据,形成多维度特征数据集。该数据集充分融合了不同来源的观测信息,为深入解析大气中NO₂的时空变化规律提供了数据基础,有助于提升反演模型的准确性环境预测的可靠性。 在模型架构方面,项目设计了一种多分支神经网络,用于分别处理光谱特征气象特征等多模态数据。各分支通过独立学习提取代表性特征,并在深层网络中进行特征融合,从而综合利用不同数据的互补信息,显著提高了NO₂浓度反演的整体精度。这种多源信息融合策略有效增强了模型对复杂大气环境的表征能力。 研究过程涵盖了系统的数据处理流程。前期预处理包括辐射定标、噪声抑制及数据标准化等步骤,以保障输入特征的质量一致性;后期处理则涉及模型输出的物理量转换结果验证,确保反演结果符合实际大气浓度范围,提升数据的实用价值。 此外,本研究进一步对不同功能区域(如城市建成区、工业带、郊区及自然背景区)的NO₂浓度分布进行了对比分析,揭示了人类活动污染物空间格局的关联性。相关结论可为区域环境规划、污染管控政策的制定提供科学依据,助力大气环境治理公共健康保护。 综上所述,本研究通过融合TROPOMI高光谱数据多模态特征深度学习技术,发展了一套高效、准确的大气NO₂浓度遥感反演方法,不仅提升了卫星大气监测的技术水平,也为环境管理决策支持提供了重要的技术工具。 资源来源于网络分享,仅用于学习交流使用,请勿用于商业,如有侵权请联系我删除!
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