面向语义通信和语义认知的安全攻防机制研究
网络空间安全学院
1.背景分析：
在当今数字化时代，语义通信和语义认知技术的广泛应用为我们的生活带来了巨大的便利。然而，随着其应用范围的扩大，与之相关的安全威胁也在不断演变和增加。语义通信强调的是更智能、更自然的人机交互，而语义认知系统在理解和处理语言背后的含义方面发挥着关键作用。因此，研究如何保护这些系统免受恶意攻击，确保其安全性成为当务之急。
2.研究内容：
(1)安全攻防机制的提出与优化：
我们的研究将聚焦于提出创新的安全攻防机制，以对抗语义通信和语义认知中可能出现的潜在威胁。这包括对语义通信中信息泄露、篡改的防范，以及对语义认知系统对抗性攻击的应对策略。通过制定新型防御策略和加强已有机制，我们的目标是提高系统的整体安全性。
为了更具体地说明这一点，我们将首先进行对现有系统的威胁建模，深入了解可能的攻击面和潜在漏洞。随后，我们将提出面向语义通信和语义认知的定制化安全防御机制，包括但不限于对抗性训练、行为分析和安全协议的优化。通过系统性的方法，我们旨在提供一系列层面的保护，以确保系统对多样化的安全挑战具有鲁棒性。
(2)对抗性攻击的研究与应对：
针对对抗性攻击在语义认知中可能引发的问题，我们计划深入研究对抗性攻击的种类、模式和防御策略。这方面的研究将使我们更好地理解对抗性攻击的本质，以便开发出更具鲁棒性的认知系统。
我们将着重于对抗性攻击的多样性，包括生成式对抗网络（GANs）的应用，以及攻击者可能利用的自然语言处理和计算机视觉中的漏洞。通过从攻击者的角度思考，我们将能够更好地设计针对性攻击的防御机制。
(3)安全通信协议的设计与优化：
我们的研究将涵盖对面向语义通信的安全通信协议的设计和优化。这些协议应确保信息在传输过程中的机密性、完整性和真实性，为语义通信提供更安全的基础。
我们将从多个方面考虑安全通信，包括但不限于端到端加密、消息认证和抗干扰能力。通过设计更强大的通信协议，我们旨在有效应对各类网络攻击，并为语义通信系统提供可信赖的通信环境。
(4)实证研究与验证：
为了验证所提出安全攻防机制的有效性，我们计划进行实证研究。通过在真实场景中模拟攻击和防御，我们将评估所提出机制的性能、鲁棒性和适用性。
我们将收集大规模的语义通信和语义认知数据，并利用合适的实验环境进行测试。通过比较实际系统在攻击场景下的表现，我们将能够客观评估提出的安全机制的有效性，并为其进一步改进提供有力的依据。
