Persistent Asymmetric Password-Based Key Exchange
基于非对称密码的密钥交换是一种密钥交换协议，其中客户端和服务器共享低熵密码，而服务器另外拥有公钥的高熵秘密。对此有简单的解决办法（例如Halevi和Krawczyk（ACM TISSEC 1999）以及Boyarsky（CCS 1999）的改进）。在本文中，我们考虑了这种类型的协议的新威胁：如果服务器的高熵秘密被泄露（例如，由于密码分析、病毒攻击或管理不善），对手可能{ \em quickly}破解大量密码并造成无法计数的损失。在这种情况下，人们不应该期望该协议对于离线字典式攻击是安全的，因为否则，该协议实际上是安全的仅密码密钥交换，其中服务器也仅具有密码（通过使服务器高熵秘密公开）。当然，只有密码的密钥交换不会受到这种威胁，因为服务器根本没有高熵秘密。然而，已知的仅密码密钥交换不是非常有效（注意：我们只考虑没有随机预言机的协议）。这促使我们研究有效和安全的非对称密码密钥交换，以避免新的威胁。在本文中，我们首先提供了一个正式的模型，新的威胁，基本上我们需要主动的对手可以打破$\ell$密码在$α\ell |{\cal D}|$步骤（$α<1/2$）只有一个概率可以忽略不计接近$\exp(-β\ell)$的一些$β>0$。在此基础上，我们构建了一个基于非对称口令的密钥交换框架。我们证明了我们的协议在通常意义上是安全的。我们还表明，它可以防止新的威胁。为了做到这一点，我们引入了一种新的…
2010-09-26 cs.CR
Password-authenticated Decentralized Identities
密码验证身份是互联网上最广泛的用户验证方法，用户在其中与各个服务器建立用户名-密码对，并在以后使用它们进行验证。虽然它们简单、用户友好且被广泛采用，但它们提供了不安全的身份验证，并将服务器操作员定位为受信任方，使他们能够完全控制用户的身份。为了减轻这些限制，许多身份系统采用了公钥密码学和分散化概念。然而，所有这些系统都需要用户创建和管理公钥-私钥对。不幸的是，用户通常没有所需的知识和资源来正确处理他们的加密秘密，这可能导致许多以最终用户为中心的公钥基础设施（PKI）失败。事实上，到目前为止，没有一种能够向Web服务器验证用户的最终用户PKI具有显著的采用率。在本文中，我们提出了密码认证的分散身份（PDID），身份和认证框架，用户可以注册自己的主权用户名密码对，并使用它们作为通用凭证。我们的系统提供了全球命名空间，人类有意义的用户名，并对用户名冲突攻击的弹性。用户的身份可用于向任何服务器认证用户，而不向该服务器泄露关于密码的任何信息，从而不可能针对密码进行离线字典式攻击。我们分析PDID并使用现有的基础设施和工具实现它。我们报告我们的实施和评估。
2021-09-16 cs.CR
Replay Attack Prevention in Kerberos Authentication Protocol Using Triple Password
重放攻击和口令攻击是DRM认证协议中的严重问题。已经提出了许多想法来防止这些攻击，但它们增加了整个网络环境的复杂性。本文提出了一种利用三重口令方案防止重放攻击和口令攻击的改进方法。三个密码存储在认证服务器上，认证服务器通过使用认证服务器和票证授予服务器之间共享的秘密密钥加密，将两个密码发送到票证授予服务器（一个用于应用服务器）。类似地，票据授予服务器通过用在TGS和应用服务器之间共享的秘密密钥加密来向应用服务器发送一个密码。同时，通过使用TGS刚刚从AS接收到的密码对服务授予票证进行加密，将服务授予票证传送给用户。它有助于防止重放攻击。
2013-04-12 cs.CR cs.DC
Horcrux: A Password Manager for Paranoids
密码管理器中的漏洞一直存在，因为当前的设计在客户端和服务器端都提供了很大的攻击面。我们描述和评估魂器，一个密码管理器，旨在全面减少和分散信任，同时保留传统的密码管理器的可用性。作为Firefox附加组件实现的原型Horcrux客户端分为两个组件，可以访问用户主密码的代码和隔离到一个小的可审计组件中的任何关键材料，与管理用户界面的复杂性分开。不受信任的组件会自动填充一个虚拟的用户名和密码，而不是向DOM公开实际的凭据。可信组件在POST请求被加密并通过网络发送之前拦截并修改它们。为了避免信任集中存储，存储的凭据在多个服务器上秘密共享。为了提供域和用户名隐私，同时保持对受损密码存储的离线攻击的弹性，我们采用了布谷鸟散列法，以确保攻击者无法确定猜测的主密码是否正确。我们的方法只适用于不操纵浏览器客户端中输入的凭据的网站，因此我们进行了一项大规模实验，发现该技术似乎与超过98%的测试登录表单兼容。
2017-10-10 cs.CR
PASSAT: Single Password Authenticated Secret-Shared Intrusion-Tolerant Storage with Server Transparency
在本文中，我们介绍了PASSAT，一个实用的系统，以提高目前的云架构提供的安全保证，而不需要任何改变或合作的云服务提供商。PASSAT是一个对云服务器透明的应用程序，允许用户基于单个主密码安全有效地存储和访问存储在公共云存储上的文件。PASSAT采用快速、轻量级的XOR秘密共享方案，将用户的文件秘密共享，并将其分发到n个公开可用的云平台。为了访问文件，PASSAT与n个云平台中的任意k个进行通信以接收共享，并运行秘密共享重建算法来恢复文件。与少于k个平台妥协或勾结的攻击者（内部或外部）无法了解用户的文件或偷偷修改文件。为了向多个云平台验证用户身份，PASSAT将每个平台特有的验证凭证存储在密码管理器中，并受用户主密码的保护。在请求访问文件时，用户输入密码解锁保险库，并获取PASSAT可用于与云存储交互的身份验证令牌。我们基于Kurihara等人的（2，3）-XOR秘密共享的PASSAT实例，与三个流行的存储提供商，即谷歌驱动器，盒子和Dropbox的实施，证实了我们的方法可以有效地提高存储文件的机密性，完整性和可用性，而无需在服务器上进行更改。
2021-02-26 cs.CR
Zero-Knowledge Password Policy Check from Lattices
密码无处不在，最常用于在登录在线服务时对用户进行身份验证。使用高熵密码对于防止未经授权的访问至关重要，因此出现了密码策略来强制执行对密码的这一要求。然而，使用当前的密码存储方法，不良的做法和服务器漏洞已经向公众泄露了许多密码。为了在发生此类事件时保护个人的敏感信息，应对服务器隐藏密码。Bellovin和Merrit（IEEE S\&P，1992）提出的基于验证者的口令认证密钥交换允许用口令（验证者）的散列建立认证的安全信道。不幸的是，这限制了密码策略，因为无法从验证器检查密码。为了解决这个问题，Kiefer和Manulis（ESORICS 2014）提出了零知识密码策略检查（ZKPPC）。ZKPPC协议允许用户在零知识的情况下证明用户密码的散列满足服务器要求的密码策略。不幸的是，他们的建议是不量子抵抗使用离散的基于密码学的工具，目前没有其他可行的替代方案。在这项工作中，我们使用基于晶格的工具构建了第一个后量子ZKPPC。为此，我们引入了一个新的随机密码哈希方案，基于ASCII的密码，并设计了一个配套的零知识协议的政策合规性。有趣的是，我们的建议不遵循基弗和马努利斯建立的框架，并提供了一个替代的建设没有同态承诺。虽然我们的协议还没有准备好在实践中使用，我们认为这是一个重要的第一步，量子抗隐私保护的基于密码的认证和密钥交换系统。
2018-02-14 cs.CR
Efficacy of Object-Based Passwords for User Authentication
传统的基于文本的密码方案本质上是脆弱的。用户倾向于选择容易记住的密码，这使得他们容易受到多年来已经成熟的各种攻击。ObPwd [5]试图通过将用户选择的数字对象转换为用于用户身份验证的高熵文本密码来解决这些问题。在本文中，我们扩展了ObPwd计划与一个新的基于对象的密码方案，在服务器端执行大部分的计算。本文主要讨论了两种对象密码方案的框架，一种是基于对象散列的方案（客户机计算对象的散列作为文本密码），另一种是基于对象的方案（对象直接作为密码传输到服务器）。我们还使用每个框架的原型评估了两种对象密码方案与传统的基于文本的密码方案的性能。还讨论了易用性，共享和安全方面的影响。
2017-12-23 cs.CR
SEIGuard: An Authentication-simplified and Deceptive Scheme to Protect Server-side Social Engineering Information Against Brute-force Attacks
提出了一种简化身份验证的欺骗性方案（SEIGuard），用于保护服务器端的社会工程信息（SEI）等信息免受蛮干攻击。在SEIGuard中，认证中的密码检查被省略，并且该设计进一步与使用蜂蜜加密的SEI加密设计相结合。登录密码只是作为加密SEI的临时密钥，数据库中没有存储密码明文或密文。在登录过程中，服务器不检查登录密码，正确的密码将密文解密为正确的明文;不正确的密码将密文解密为虚假但看起来可信的明文（从相同的分布中采样）。这两种情况共享相同的未区分的后端过程。该方案消除了在线和离线蛮干攻击所依赖的锚点，并针对4种典型的社会工程信息客体给出了4种SEIGuard方案设计和算法（移动电话号码、身份证号码、电子邮件地址、个人姓名），它们代表4种不同类型的消息空间，即1）有限且均匀分布，2）有限，复杂且均匀分布，3）无限且均匀分布，4）无限且非均匀分布的消息空间。针对SEIGuard方案的应用，提出了多个小映射文件策略、二分查找算法、两部分HE（DTE）设计和增量映射文件解决方案。最后，本文在上述方案、设计和算法的基础上开发了SEIGuard系统。实验结果表明，SEIGuard方案能有效地保护服务器端SEI免受蛮干攻击，且SEIGuard方案的实时响应性能优于传统的PBE服务器方案和HE加/解密方案。
2021-08-18 cs.CR
Exploiting Leakage in Password Managers via Injection Attacks
本研究探究针对密码管理器的注入攻击，发现主流密码管理器存在可导致机密信息泄露的通用设计漏洞，构建了对应攻击模板并在10款应用上验证有效性，已推动厂商部署缓解措施。
2024-08-13 cs.CR
SafeKeeper: Protecting Web Passwords using Trusted Execution Environments
密码无疑是当今网络上最主要的用户身份验证机制。虽然它们价格便宜且易于使用，但基于密码的身份验证的安全问题非常严重。网络钓鱼和盗窃密码数据库是两个关键问题。用户在不同服务之间重复使用密码的趋势加剧了这两个问题的影响。解决这些问题的当前解决方案并不完全令人满意：它们通常只解决两个问题中的一个;它们不保护密码不受流氓服务器的攻击;它们不向用户提供任何可验证的（服务器端）采用证据;并且它们在服务提供商的成本和/或最终用户的易用性方面面临可部署性挑战。我们提出了SafeKeeper，一个全面的方法来保护密码的机密性，在Web身份验证系统。与以前的方法不同，SafeKeeper可以保护用户密码免受非常强大的攻击，包括流氓服务器和复杂的外部钓鱼者。它的部署相对便宜，因为它（i）使用广泛可用的硬件安全机制，如英特尔SGX，（ii）集成到流行的Web平台，如WordPress，（iii）性能开销很小。我们描述了在设计和实施这样一个系统的各种挑战，以及我们如何克服它们。通过86名参与者的用户研究，系统的分析和实验，我们证明了SafeKeeper的可用性，安全性和可部署性，这是作为开源。
2018-04-23 cs.CR
Formal Methods Analysis of the Secure Remote Password Protocol
我们分析了安全远程密码（SRP）协议的结构弱点，使用密码协议分析器（CPSA）在SRP的第一次正式分析（特别是，版本3）。SRP是一种广泛部署的密码验证密钥交换（PAKE）协议，用于1Password，iCloud钥匙串和其他产品。与许多PAKE协议一样，两个参与者使用预先共享的密码来相互验证并建立会话密钥。SRP旨在抵抗字典式攻击，不在服务器上存储明文等效密码，避免专利侵权，并通过不使用加密来避免出口控制。SRP的形式化分析是具有挑战性的，部分原因是现有的工具没有提供简单的方法来推理其使用的数学表达式$v + g^b \mod q$。建模$v + g^b$加密，我们完成了详尽的研究所有可能的执行序列的SRP。忽略可能的代数攻击，这种分析没有发现重大的结构性弱点，特别是没有泄漏任何秘密。我们发现一个显着的弱点，SRP，这是从它的设计约束。恶意服务器可以在没有客户端参与的情况下伪造与客户端的身份验证会话。如果客户端的权限高于服务器，则此操作可能会导致权限攻击升级。我们在使用CPSA之前就设想了这种攻击，并通过使用CPSA生成相应的执行形状来确认它。
2020-03-16 cs.CR
Passwords Are Meant to Be Secret: A Practical Secure Password Entry Channel for Web Browsers
本文提出一种由密码管理器自动填充假密码、再由浏览器在请求发送前替换为真密码的安全输入方案，有效阻止恶意脚本和扩展窃取凭证，且无需用户改变行为。
2024-02-09 cs.CR
Pretty-Simple Password-Authenticated Key-Exchange Protocol
基于DDH问题求解的困难性，我们提出了一个非常简单的密码认证密钥交换协议。该协议具有以下优点：（1）协议中的$y_1$和$y_2$是独立的，因此它们可以预先计算并独立发送。这加快了协议的速度。(2)客户端和服务器可以使用几乎相同的算法。这降低了实施成本，而不会接受重放攻击和滥用实体作为预言机。
2001-10-10 cs.CR
DAHash: Distribution Aware Tuning of Password Hashing Costs
入侵认证服务器并窃取所有加密密码散列的攻击者能够对每个用户的密码发起离线蛮干攻击。针对密码的离线蛮干攻击越来越普遍，并且有据可查的人类倾向于选择低熵密码和/或在多个帐户中重复使用这些密码，从而放大了这种危险。通常部署中等难度的密码散列函数，以通过增加攻击者的猜测成本来帮助保护密码免受离线攻击。然而，由于认证服务器是资源受限的，并且必须避免引入大量的认证延迟，因此可以使密码散列函数“硬”到何种程度是有限制的。观察到不同用户选择的密码强度存在很大差距，我们引入了DAHash（分布式感知密码哈希），这是一种新的机制，可以减少攻击者将破解的密码数量。我们的关键见解在于，资源受限的认证服务器可以根据用户密码的（估计）强度动态调整密码哈希函数的硬度参数。我们引入了一个Stackelberg游戏模型之间的相互作用的防御者（认证服务器）和离线攻击者。我们的模型允许防御者优化DAHash的参数，例如，指定对弱/中等/高强度密码进行哈希运算所花费的工作量。我们使用几个大规模的密码频率数据集，实证评估我们的差异化成本密码哈希机制的有效性。我们发现，使用我们的机制的防御者可以将被理性离线攻击者破解的密码减少约15%。
2021-01-30 cs.CR cs.GT
AuthStore: Password-based Authentication and Encrypted Data Storage in Untrusted Environments
密码广泛用于客户端到服务器的身份验证以及用于加密存储在不受信任的环境中的数据，例如云存储。身份验证和加密云存储通常是单独讨论的。在这项工作中，我们提出了AuthStore，一个灵活的身份验证框架，允许用户安全地重复使用密码进行身份验证，以及在一个或多个服务提供商的加密云存储。用户可以使用密码扩展技术配置如何保护安全密码。我们提出了一个紧凑的密码认证密钥交换协议（CompactPAKE），集成了检索的密码拉伸参数。一个参数攻击的描述，我们将展示如何现有的解决方案遭受这种攻击。此外，我们还介绍了一个支持CompactPAKE的密码管理器。
2018-05-14 cs.CR
Reverse Online Guessing Attacks on PAKE Protocols
Rochester Institute of Technology（罗切斯特理工学院）；National Security Agency（国家安全局）
本文研究了PAKE协议对反向在线猜测攻击的脆弱性，指出在无PKI或无其他认证机制时，攻击者可通过伪装服务器验证密码猜测，建议采用更严格的服务器认证措施。
2026-02-09 cs.CR
Password Protected Smart Card and Memory Stick Authentication Against Off-line Dictionary Attacks
本文研究了口令保护灵巧卡远程认证的安全需求。近年来，人们提出了几种基于口令的认证密钥交换协议。这些协议用于保护客户端和远程服务器之间基于密码的身份验证。在本文中，我们将集中在一个灵巧卡的所有者和灵巧卡之间的基于密码的认证通过一个不可信的读卡器。在典型的场景中，灵巧卡所有者将灵巧卡插入到不可信的读卡器中，并经由读卡器输入密码，以便灵巧卡执行与远程服务器的认证过程。在这种情况下，我们要保证读卡器将来在没有灵巧卡本身的情况下不能冒充卡的所有者。此外，灵巧卡可能被盗。如果发生这种情况，我们希望确保对手不能使用灵巧卡来冒充卡的所有者，即使密码的样本空间可能小到足以被离线对手枚举。在本文的最后，我们进一步扩展我们的研究结果，便携式非防篡改存储设备，如USB记忆棒的凭证存储。
2012-07-23 cs.CR
A lightweight dynamic pseudonym identity based authentication and key agreement protocol without verification tables for multi-server architecture
传统的基于口令的身份验证方案大多在单服务器环境中考虑。从两个方面来看，它们不适合多服务器环境。一方面，用户需要在每个服务器上注册，并存储大量数据，包括身份和密码。另一方面，要求服务器存储包含用户身份和密码的验证表。最近，在Sood等人的基础上，的协议（2011），Li等人提出了一种改进的用于多服务器架构的基于动态身份的认证和密钥协商协议（2012）。Li等人声称，所提出的方案可以弥补Sood等人的安全弱点。的协议。不幸的是，我们进一步的研究表明，李等人。的协议存在一些缺陷，不能抵抗重放攻击、拒绝服务攻击、内部攻击、窃听攻击、伪装攻击等，本文进一步提出了一种适用于多服务器体系结构的轻型动态假名身份认证与密钥协商协议。在我们的方案中，提供服务的服务器不需要维护用户的验证表。该协议不仅提供了李等人所宣称的安全功能。的纸张，但也有一些其他的安全功能，如可追溯性和身份保护。
2012-04-17 cs.CR
The Cryptanalysis of Lee's Chaotic Maps-Based Authentication and Key Agreement Scheme using Smart card for Telecare Medicine Information Systems
远程医疗信息系统（TMIS）是为远程用户提供远程医疗服务而开发的。用户可以使用互联网访问远程医疗服务器，而无需从他的位置移动。虽然远程用户和服务器通过公共网络交换他们的消息/数据。对手被认为是足够强大的，他可以完全控制公共网络。这使得这些虚拟服务容易受到攻击。为了确保用户和服务器之间的安全通信，已经提出了许多基于口令的认证方案。2013年，Hao等人提出了一种基于混沌映射的TMIS密码认证方案。最近，李某指认郝某等人。的方案不能满足密钥协商属性，使得恶意服务器可以预先确定会话密钥。Lee还提出了一种有效的基于混沌映射的口令认证和密钥协商方案，该方案使用灵巧卡用于TMIS。在这篇文章中，我们简要地回顾了李的计划，并证明了李的计划的弱点。研究表明，Lee方案在密码修改阶段的效率低下导致了拒绝服务攻击，而在登录阶段则导致了额外的计算和通信开销。
2013-10-22 cs.CR
AutoPass: An Automatic Password Generator
文本密码长期以来一直是主要的用户身份验证技术，并被大量的互联网服务使用。如果他们遵循推荐的做法，用户将面临几乎无法克服的问题，即生成和管理大量站点唯一且强（即不可猜测）的密码。解决这一问题的一种方法是通过使用密码生成器，即客户端方案，该方案以最少的用户输入按需生成（和重新生成）特定于站点的强密码。本文提供了一个详细的规格和分析的AutoPass，密码生成器计划以前概述的一部分，这种计划的一般分析。AutoPass旨在解决以前提出的密码生成器中发现的问题，并采用了新技术来解决这些问题。与几乎所有以前提出的方案不同，AutoPass能够生成满足重要现实要求的密码，包括强制密码更改，使用预先指定的密码以及生成满足特定网站要求的密码。
2017-03-08 cs.CR
A Novel Trigon based Dual Authentication Protocol for Enhancing Security in Grid Environment
最近，为了经常跨网格分布计算应用，已经提出了必要性。这些应用程序依赖于数据传输或数据门户服务以及作业提交等服务。由于网格资源的异构性、动态性和多域性，安全性在网格计算应用中显得尤为重要。身份认证是网格环境中的重要安全挑战。在传统的认证协议中，单个服务器存储敏感的用户凭证，如用户名和密码。当这样的服务器被攻破时，大量的用户密码就会暴露。我们提出的方法使用双重认证协议，以提高在网格环境中的认证服务。该协议利用了三角形的基本概念，并根据三角形的参数进行用户认证。在所提出的协议中，密码被解释和异化成一个以上的单元，这些单元被存储在两个不同的服务器，即，认证服务器和后端服务器。只有当来自两个服务器的组合身份验证方案对用户进行身份验证时，用户才获得访问所请求资源的权限。在网格计算中使用双重认证协议的主要优点是，由于分裂的密码存储在不同的服务器中，对手用户不能通过危及单个统一服务器来获得访问权限。
2010-01-12 cs.CR
Might I Get Pwned: A Second Generation Compromised Credential Checking Service
凭据填充攻击使用被盗密码登录受害者帐户。为了抵御这些攻击，最近部署的受危害的凭据检查（C3）服务提供了API，帮助用户和公司检查用户名、密码对是否暴露。然而，这些服务只检查确切的密码是否泄露，因此不能减轻凭证调整攻击-试图用用户泄露的密码的变体来危害用户帐户。最近的工作表明，即使在采取了凭证填充对策的情况下，凭证调整攻击也可以相当有效地危害帐户。我们启动了C3服务的工作，以保护用户免受凭据调整攻击。核心的潜在挑战是如何识别与其泄露的密码相似的密码，同时保护诚实客户的隐私，并防止恶意客户从服务中提取违规数据。我们正式的问题，并探讨如何衡量密码的相似性，平衡功效，性能和安全性。在此基础上，我们设计了一种新的入侵警报服务“我可能会被Pwned”（MIGP）。我们的模拟表明，MIGP将最先进的1000猜测凭证调整攻击的效率降低了94%。MIGP保护用户隐私，并限制敏感违规条目的潜在暴露。我们表明，该协议是快速的，响应时间接近现有的C3服务。我们与Cloudflare合作，在实践中部署MIGP。
2022-03-18 cs.CR
A Secure Remote Password Protocol From The Learning With Errors Problem
针对经典基于离散对数问题的SRP协议面临的量子计算安全威胁，本文提出一种基于LWE问题的后量子SRP协议，经严格证明其兼具抗量子攻击能力与原协议的安全特性。
2025-01-13 cs.CR
Measuring Password Strength: An Empirical Analysis
我们对意大利一个即时通讯服务器用户的近10，000个密码的强度进行了深入分析。我们估计这些密码的强度，并比较最先进的攻击方法，如字典和基于马尔可夫链的技术的有效性。我们表明，用户选择的密码的强度变化很大，并且当攻击者想要获得更高的成功率时，基于密码强度的攻击成本增长非常快。根据现有的研究，我们观察到，在没有强制执行密码强度的措施，弱密码是常见的。另一方面，我们发现总会有一部分用户拥有极强的密码，这些密码不太可能被破解。我们的研究结果将有助于评估基于密码的身份验证手段的安全性，并为启发新的更好的主动密码检查器和密码恢复工具提供重要的见解。
2009-07-20 cs.CR
PALPAS - PAsswordLess PAssword Synchronization
在多个用户设备上同步密码的工具通常将加密的密码存储在中央在线数据库中。对于加密，使用基于密码的低熵密钥。这样的数据库可能会受到未经授权的访问，这可能导致通过离线蛮干攻击泄露所有密码。在本文中，我们提出了PALPAS，一个安全和用户友好的工具，在用户设备之间的密码，而不集中存储有关他们的信息。PALPAS的思想是从所有设备共享的高熵秘密和每个服务的随机盐值生成密码。只有盐值存储在服务器上，而不是秘密。盐使用户设备能够生成相同的密码，但在统计上独立于密码。为了使PALPAS能够根据不同的密码策略生成密码，我们还提出了一种自动检索和处理服务密码需求的机制。PALPAS用户只需要记住一个密码，在另一个设备上设置PALPAS只需要一次性传输少量静态数据。
2015-06-15 cs.CR
On The Security Evaluation of Partial Password Implementations
部分密码是一种广泛使用的基于密码的身份验证模式，特别是在金融领域。它基于一个挑战-响应协议，在每次登录尝试时，一个挑战请求字符从一个预先共享的秘密随机选择的位置呈现给用户。这种模式可以被看作是一种廉价的方式，可以防止安装在用户设备上的恶意软件或键盘记录器在单步的学习完整的密码。尽管这一机制被广泛采用，特别是许多英国银行，但公开文献中的材料有限。诸如该方案的安全性如何随用于形成挑战的采样方法而变化或现有服务器端实现是什么之类的问题没有得到解决。在本文中，我们研究的问题，如这种机制的安全性如何变化的挑战-响应对的数量可供攻击者根据不同的方式生成的挑战。此外，我们还讨论了可能的服务器端实现，因为信息安全专家在不同的在线论坛中“非正式地”列出了这些实现。据我们所知，没有正式的学术文献在这个方向上，本文的目的之一是激励其他研究人员研究这个问题。
2016-12-31 cs.CR
SSH-Passkeys: Leveraging Web Authentication for Passwordless SSH
本文提出SSH-Passkeys框架，利用WebAuthn和UNIX PAM实现无密码SSH认证，在兼容现有服务器且无需客户端新软件的前提下，有效防止密钥泄露与钓鱼，将关键安全错误降低90%并将认证时间缩短4倍。
2025-07-11 cs.CR
T/Key: Second-Factor Authentication From Secure Hash Chains
目前使用的基于时间的一次性密码（TOTP）系统需要在客户端和服务器上存储秘密。因此，对服务器的攻击可以暴露系统中所有用户的所有第二因素。我们提出了T/Key，一个基于时间的一次性密码系统，不需要在服务器上的秘密。我们的工作使经典的S/Key系统现代化，并解决了使这样一个系统安全和实用的挑战。我们构建的核心是一个新的下界，分析由独立随机函数组成的反向哈希链的硬度，这正式证明了这个广泛使用的原语的安全性。此外，我们开发了一个接近最优的算法，用于快速生成哈希链中所需的元素，客户端上的内存很少。我们报告我们的T/Key作为Android应用程序的实现。T/Key可以作为当前TOTP系统的替代品，并且在服务器端受到危害的情况下仍然安全。与S/Key一样，其代价是一次性密码比TOTP中使用的标准六个字符长。
2017-08-28 cs.CR
Password Strength Signaling: A Counter-Intuitive Defense Against Password Cracking
我们引入密码强度信息信令作为一种新颖的，但反直觉的，防御机制，对密码破解攻击。最近的违规行为使数十亿用户密码暴露在离线密码破解攻击的危险威胁中。离线攻击者可以快速检查数百万（有时数十亿/万亿）的密码猜测，方法是将其哈希值与从被破坏的身份验证服务器窃取的哈希值进行比较。攻击者只受到他愿意投入的资源的限制。我们的关键思想是让认证服务器存储一个关于每个用户密码强度的（噪声）信号，以便离线攻击者找到。令人惊讶的是，我们表明，信号的噪声分布往往可以调整，使一个理性的（利润最大化）攻击者将破解更少的密码。信令方案利用了密码破解不是零和游戏的事实，即，攻击者的利润是由破解的密码的值减去总猜测成本给出的。因此，一个定义良好的信令策略将鼓励攻击者通过破解更少的密码来减少他的猜测成本。我们使用进化算法来计算最佳的信号方案的后卫。作为一个概念验证，我们评估我们的机制在几个密码数据集，并表明它可以减少破解密码的总数高达$12\%$（分别。$5\%$）的所有用户在防御离线（分别为在线）攻击。
2021-08-16 cs.CR cs.GT
Pathwords: a user-friendly schema for common passwords management
许多基于计算机的认证模式是基于口令的。登录计算机、阅读电子邮件、访问Web服务器上的内容都是应用程序的示例，其中通常通过将用户提供的数据与应用程序已知的数据进行匹配来完成用户的识别。这种广泛的方法依赖于一些假设，这些假设的满足对于保证解决方案的鲁棒性至关重要。其中的一些假设，如有一个“安全”的通道来传输数据，或有健全的算法来检查数据的正确性，没有在本文中讨论。我们将集中讨论两个简单的问题：使用适当密码的问题和管理密码的问题。建议的解决方案，路径字，是一种方法，保证：1，在路径字的帮助下生成的密码是足够的（即，他们不容易猜测），2，管理路径字是更用户友好的管理密码和路径字是不太容易受到密码的典型问题。
2005-11-16 cs.CR
Weaknesses of a dynamic identity based authentication protocol for multi-server architecture
最近，Li等人提出了一种适用于多服务器体系结构的基于动态身份的认证协议。他们声称他们的协议是安全的，可以抵御各种攻击。但我们在协议中发现了一些安全漏洞。因此，目前的文件表明，李等。的协议容易受到重放攻击、密码猜测攻击和伪装攻击。
2012-01-04 cs.CR
Security Analysis of Chain-FS service
分析声称“无需信任”的云存储服务，发现其端到端加密在密码最短时易受字典攻击，且文件共享仅用 TLS 传输解密密码，安全性不足。
2025-03-30 cs.CR
Secure Client and Server Geolocation Over the Internet
在这篇文章中，我们提供了一个总结，最近的努力实现互联网地理定位安全，\ie不允许实体被地理定位欺骗自己的地理位置。作弊的动机来自许多因素，包括冒充（在使用位置来加强身份验证的情况下），以及获得与位置相关的好处。特别是，我们提供了一个技术概述客户端存在验证（CPV）和服务器位置验证（SLV）-两个最近提出的技术，旨在验证客户端和服务器的地理位置在互联网上实时。每种技术都涉及到一系列对抗性策略来操纵地理位置，包括使用IP隐藏技术，如VPN和匿名器，正如我们现在所解释的那样。
2019-06-26 cs.CR
Server-side verification of client behavior in cryptographic protocols
客户端-服务器协议和应用程序的许多漏洞都涉及修改客户端，使其以未篡改客户端不会的方式运行，例如制作恶意数据包。在本文中，我们证明了实际验证的加密协议客户端的消息传递行为是一致的客户端程序，它被认为是运行。此外，我们在不以任何方式修改客户端的情况下实现了这一点，并且不知道驱动其行为的所有客户端输入。我们用于验证客户端消息的工具链同时探索客户端中的多个候选执行路径，我们展示的创新对于加密协议客户端特别有用，并且对于其他类型的客户端应用程序也更普遍有用。此外，我们的工具链包括一种新颖的方法，可以在多个通道中象征性地执行客户端软件，该方法推迟了昂贵的功能，直到可以推断和具体化它们的输入。我们演示了OpenSSL上的客户端验证，以表明，例如，Heartbleed漏洞可以在没有Heartbleed特定过滤的情况下在第一个恶意数据包的几秒钟内检测到，并且合法客户端的验证可以跟上，例如，Gmail工作负载。
2016-03-13 cs.CR
Preventing Phishing Attacks using One Time Password and User Machine Identification
网络钓鱼是一种网络犯罪分子欺骗受害者窃取其个人和财务数据的攻击类型。它已成为一种有组织的犯罪活动。声称来自合法来源的欺骗性电子邮件是精心制作的，目的是通过将受害者误导到假冒网站来泄露他们的个人财务数据。本文提出了一种新的方法来对抗网络钓鱼攻击。提出了一种方法，其中用户将通过SMS或备用电子邮件地址检索一次性密码。在接收到一次性密码后，Web服务器将为用户的计算机或设备创建加密令牌以进行身份验证。加密令牌将用于识别，任何时候用户希望访问网站，他或她必须请求新密码。顾名思义，一次性密码将在一次性使用后过期。一次性密码和加密令牌是解决这个问题的一个聪明的方法。
2013-05-13 cs.CR
Comment on "Provably secure biometric-based client-server secure communication over unreliable networks"
在密钥协商协议中，用户将向服务器发送请求，服务器将响应该消息。在双向认证之后，将在它们之间创建安全会话密钥。它们使用会话密钥来创建用于通信的安全信道。2021年，Saleem等人提出了一种保护用户和服务器通信的协议，声称他们提出的协议满足各种安全需求，并且还能抵抗已知类型的攻击。在这篇文章中，我们将证明Saleem等人的方案不满足完全前向保密的安全要求。
2022-06-27 cs.CR
On the Economics of Offline Password Cracking
我们开发了一个离线密码破解器的经济模型，它允许我们对合理的密码攻击者在身份验证服务器违规的情况下会破解的帐户的比例进行定量预测。我们应用我们的经济模型来分析雅虎最近发生的大规模密码泄露事件！，Dropbox、LastPass和AshleyMadison。这四个组织都在使用密钥扩展来保护用户密码。事实上，LastPass使用PBKDF 2-SHA 256与$10^5$哈希迭代的性能超过了2017年NIST最低推荐值一个数量级。然而，我们的分析描绘了一幅黯淡的画面：所采用的密钥拉伸级别对用户密码提供的保护不足。特别是，我们提出了强有力的证据表明，大多数用户密码遵循Zipf定律分布，并描述了一个理性的攻击者的行为时，用户密码从Zipf定律分布。我们表明，有一个有限的阈值，这取决于Zipf的法律参数，其特征在于一个合理的攻击者的行为-如果破解的密码的值（规范化的计算密码哈希函数的成本）超过这个阈值，然后对手的最佳策略是总是继续攻击，直到每个用户的密码已被破解。在所有情况下（雅虎，Dropbox，LastPass和AshleyMadison），我们发现破解的密码的值几乎肯定会超过这个阈值，这意味着理性的攻击者会破解从Zipf定律分布中选择的所有密码（即，大多数用户密码）。即使我们采用攻击者收益递减的侵略性模型（例如，$500$百万破解密码的总值小于$100$乘以$5$百万密码的总值）。见论文…
2020-06-09 cs.CR
Blocklisted Oblivious Pseudorandom Functions
本文提出带黑名单的不经意伪随机函数，通过将客户端输入嵌入度量空间并与黑名单元素进行聚类判断，实现高效的黑名单检查与OPRF评估分离，并展示其在口令黑名单和恶意软件过滤中的应用。
2025-07-21 cs.CR
Privacy-Preserving Password Cracking: How a Third Party Can Crack Our Password Hash Without Learning the Hash Value or the Cleartext
针对不可信第三方破解密码哈希的隐私风险，提出基于谓词加密扩展与诱饵哈希匿名集的3PC协议，实现常数时间高效扩展，经理论与FPGA实测验证隐私保护与破解可行性。
2023-06-14 cs.CR cs.IT math.IT
A New Mechanism For Mutual Authentication In SIP
新一代网络ngn面临的最大威胁是不安全认证。ngn世界中新服务器之间的通信是基于会话发起协议完成的。SIP是在传输协议之上操作的应用层控制，其允许在多个代理之间创建、修改和终止会话。对于身份验证，SIP依赖于HTTP摘要，默认情况下，客户端被验证到SIP代理服务器，称为单向身份验证，因为在这种方法中，我们可以验证客户端到服务器，客户端不能在服务器端进行任何身份验证。在本文中，我们提出了一个相互认证机制，是不是基于HTTP摘要，然后我们实现我们的方法在IMS中，并开始做认证客户端到服务器是在第一步和服务器到客户端下一步。
2012-09-05 cs.CR
Extending the Trusted Path in Client-Server Interaction
我们提出了一种方法来确保服务器和本地人类用户之间的完整路径在网络节点。这对于网上银行、电子签名或在线投票等场景非常有用。输入真实性和输出完整性和真实性的保护是通过传统和新颖技术的组合来实现的，SSL、ActiveX和DirectX。我们的方法不需要管理权限来部署，因此适用于消费者应用程序。结果是基于Windows平台的概念验证应用程序的实施。
2006-11-21 cs.CR
A Probabilistic Approach for Authenticating Text or Graphical Passwords Using Back Propagation
口令认证是保证系统安全的常用手段，也是获取用户资源的重要环节。在传统的密码认证方法中，服务器必须对合法用户进行认证。在我们提出的方法中，用户可以自由地选择他们的密码从一个定义的字符集，或者他们可以使用一个图形图像作为密码，输入将被规范化。神经网络最近已经被用于口令认证，以克服传统口令认证方法的缺陷。本文提出了一种使用字母数字口令和图形口令进行口令认证的方法。我们使用反向传播算法的字母数字（文本）和图形密码的安全级别可以提高。本文结合测试结果表明，将用户口令转换为概率值，提高了系统的安全性
2011-10-07 cs.CR cs.NE
Accountable authentication with privacy protection: The Larch system for universal login
针对凭证泄露难以检测和缓解的问题，提出问责认证框架larch，在保护隐私并确保正确记录认证的同时，兼容FIDO2、TOTP和密码登录，且不降低用户原有的安全与隐私期望。
2024-09-23 cs.CR
Ring Oscillator and its application as Physical Unclonable Function (PUF) for Password Management
移动和嵌入式设备正在成为我们日常生活中不可避免的一部分。类似于诸如读访问存储器（RAM）和存储装置的其他电子设备，移动设备需要以安全的方式进行认证和被认证。通常，这可以通过拥有所有设备的私有信息的服务器来完成。由于这些设备本质上是移动的，并且在不可信的环境中运行，因此它们很容易被不可信的用户访问。物理不可克隆功能（PUF）是半导体器件（例如微处理器）的独特物理特征，其可以从物理条件（例如电源电压、温度等）产生。环形振荡器是在现场可编程门阵列（FPGA）或专用集成电路（ASIC）上合成的PUF的主要部分。密码管理器系统用于为客户保存用户名和密码数据库，以便进行注册和认证。该表在许多系统中的身份验证中起着至关重要的作用。因此，安全性是这些系统的重要特征之一。通常，在这些表中只存储用户名和密码;然而，它们容易受到许多攻击。因此，增强安全性的第一种方法是使用散列代替原始数据，但是，高级黑客可以再次破解这些散列数据。因此，我们将在这个项目中使用的方法是利用PUF来存储每个用户的挑战，而不是保存密码的哈希。
2019-01-20 cs.CR
Lightweight Techniques for Private Heavy Hitters
本文提出了一个新的解决私有重打击者问题的系统Poplar。在这个问题中，有许多客户端和一小组数据收集服务器。每个客户端持有一个私有比特串。服务器希望恢复所有流行字符串的集合，而不需要了解任何客户端字符串的任何其他信息。例如，网络浏览器供应商可以使用Poplar来确定哪些主页是受欢迎的，而无需了解任何用户的主页。我们还考虑了更简单的私有子集直方图问题，其中服务器希望计算有多少客户端持有特定集合中的字符串，而不向客户端透露该集合。Poplar使用两个数据收集服务器，在一个协议运行中，每个客户端send只向服务器发送一条消息。Poplar保护客户端隐私免受任意服务器的不当行为，我们的方法不需要公钥密码学（除了安全信道），也不需要通用的多方计算。相反，我们依赖于增量分布式点函数，一个新的加密工具，允许客户端简洁地秘密共享的标签上的节点的指数大二叉树，只要树有一个单一的非零path.Along的方式，我们开发新的通用工具，提供恶意的安全应用程序的分布式点函数。
2023-03-23 cs.CR
Efficient Proofs of Retrievability with Public Verifiability for Dynamic Cloud Storage
云服务提供商为客户提供各种设施。资源有限的客户选择其中一些设施。他们可以将大量数据外包给云服务器。云服务器维护这些数据，而不是货币利益。但是，恶意云服务器可能会删除其中一些数据以节省一些空间，并将此额外的存储量提供给另一个客户端。因此，客户端可能不会像需要的那样经常检索她的文件（或文件的某些部分）。可检索性证明（POR）向客户端提供了一个保证，即服务器实际上正确地存储了她的所有数据，并且可以在任何时间点检索这些数据。在动态POR方案中，客户端可以在将数据上传到云服务器后更新数据。此外，在可公开验证的POR方案中，客户可以将其审计任务委托给专门为此目的的第三方。在这项工作中，我们利用同态哈希技术设计一个公开验证的动态POR方案，这是更有效的（在客户端和服务器之间所需的带宽方面）比“国家的最先进的”公开验证的动态POR方案。我们还分析了我们的方案的安全性和性能。
2018-08-16 cs.CR
A Practical System for Guaranteed Access in the Presence of DDoS Attacks and Flash Crowds
随着越来越多的快闪人群事件和模仿良性流量的复杂DDoS攻击，仅通过区分攻击流量和合法流量来保护基于互联网的服务变得具有挑战性。虽然公平分享计划通常被建议作为区分困难时的一种防御措施，但仅凭这些计划就可能遭受高度可变甚至无限的等待时间。我们提出了RainCheck Filter（RCF），一个轻量级的原语，保证有限的等待时间为客户端，尽管服务器洪水，而不保持每个客户端的状态在服务器上。RCF通过根据客户端等待的时间来确定客户端的优先级，实现了强大的等待时间保证，就好像服务器维护了一个队列，客户端在其中排队等待服务一样。为了避免为每个传入的客户端请求保留状态，服务器向客户端发送raincheck，这是一个带时间戳的加密令牌，不仅通知客户端稍后重试，而且还作为客户端在虚拟队列中的优先级的证明。我们证明，每个客户端遵守RCF可以访问服务器在有限的时间内，即使在一个闪光的人群事件或DDoS攻击。我们的大规模模拟证实，RCF提供了一个小的和可预测的最大等待时间，而现有的计划不能。为了展示其可部署性，我们将RCF实现为Python模块，这样Web开发人员只需添加三行代码就可以保护关键的服务器资源。
2015-09-08 cs.CR
Non-Interactive Private Decision Tree Evaluation
决策树是一种强大的预测模型，在统计学、数据采掘和机器学习中有许多应用。在某些设置中，要分类的模型和数据可能包含属于不同方的敏感信息。在本文中，我们，因此，解决问题的私人评估的决策树的私人数据。这个场景由一个拥有私有决策树模型的服务器和一个对使用服务器的私有模型对其私有属性向量进行分类感兴趣的客户机组成。计算的目标是获得分类，同时保留决策树和客户端输入的隐私。在计算之后，分类结果仅向客户端显示，并且不向客户端和服务器显示任何其他内容。现有的解决这个问题的隐私保护协议使用或组合不同的通用安全多方计算方法，导致客户端和服务器之间的几个交互。我们的目标是设计和实现一个新的客户端-服务器协议，代表完整的树评估服务器，同时保护隐私和减少开销。这个想法是完全（有点）使用同态加密，并评估在客户端的公钥下加密的密文的树。然而，由于目前有些同态加密计划有很高的开销，我们结合有效的数据表示与不同的算法优化，以保持计算开销和通信成本低。因此，我们能够提供第一个非交互式协议，该协议允许客户端通过发送加密输入并仅接收结果的加密来将评估委托给服务器。我们的方案只有一轮，可以在几秒钟内评估深度为10的完整树。
2019-09-18 cs.CR
A Novel Approach for Password Authentication Using Bidirectional Associative Memory
密码认证是一个非常重要的系统安全程序，以获得对用户资源的访问。在传统的密码认证方法中，服务器必须检查用户的真实性。在我们提出的方法中，用户可以自由地选择他们的密码从一个预定义的字符集。他们也可以使用图形图像作为密码。密码可以是一个字符或图像，它将被转换为二进制形式，二进制值将被规范化。为了克服传统密码认证方法的缺点，最近已经将关联存储器用于密码认证。本文提出了一种利用双向联想记忆算法实现文字密码和图形密码的方法。通过这样做，我们为用户提供的安全性可以得到增强。本文结合测试结果表明，将用户口令转换为概率值并作为BAM的输入，提高了系统的安全性
2011-12-10 cs.CR cs.NE
Armadillo: Robust Single-Server Secure Aggregation for Federated Learning with Input Validation
University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；UC Berkeley（加州大学伯克利分校）；J.P. Morgan AI Research（摩根大通人工智能研究院）；AlgoCRYPT CoE（算法加密卓越中心）
针对联邦学习中单服务器安全聚合易受恶意客户端破坏的问题，本文提出Armadillo系统，通过两层安全聚合协议和低轮次协议实现高效破坏抗性，仅需3轮且计算轻量，恶意客户端仅能在合法范围内影响结果。
2026-09-26 cs.CR
Interpretable Probabilistic Password Strength Meters via Deep Learning
Stevens Institute of Technology（斯蒂文斯理工学院）；Sapienza University of Rome（罗马第一大学）；Institute of Applied Computing, CNR（意大利国家研究委员会应用计算研究所）
概率密码强度计已被证明是测量密码强度最准确的工具。不幸的是，通过构造，它们仅限于产生不透明的安全估计，无法在密码组合期间完全支持用户。在目前的工作中，我们迈出了解决这类引人注目的仪表的清晰度障碍的第一步。我们表明，概率密码米固有的描述密码强度和密码结构之间发生的潜在关系的能力。在我们的方法中，组成密码的每个字符的安全贡献被解开，并用于为用户提供明确的细粒度反馈。此外，与现有的启发式构造不同，我们的方法不受任何人为偏见的影响，更重要的是，它的反馈具有概率解释。在我们的贡献：（1）我们制定了可解释的概率密码强度计;（2）我们描述了如何通过适用于客户端可操作性的高效且轻量级的深度学习框架来实现它们。
2021-05-11 cs.CR cs.LG
Keys in the Clouds: Auditable Multi-device Access to Cryptographic Credentials
个人加密密钥是许多安全服务的基础，但安全地存储这些密钥是一个挑战，特别是如果它们来自多个设备。将密钥存储在一个集中的位置，如互联网可访问的服务器，会引起严重的安全问题（例如服务器危害）。基于硬件的可信执行环境（TEE）是用于在不可信环境中保护敏感数据的众所周知的解决方案，并且现在在商用服务器平台上变得可用。虽然使用服务器端TEE保护密钥的想法很简单，但在本文中，我们验证了这种方法，并表明它可以实现新的理想功能。我们描述了一个基于TEE的云密钥存储（CKS）的设计，实现和评估，用于安全地生成，存储和使用个人加密密钥的在线服务。使用远程证明，用户可以获得关于CKS行为的强有力保证，并可以使用密码进行身份验证，同时避免基于密码的身份验证的典型风险，如密码被盗或网络钓鱼。此外，该设计允许用户i）定义基于策略的密钥访问控制; ii）将密钥委托给其他CKS用户，用于指定的时间和/或有限的使用次数;以及iii）通过安全审计日志审计所有密钥使用。我们使用英特尔SGX实现了CKS概念验证，并将其集成到Linux上的GnuPG和Android上的OpenKeychain中。我们的CKS实现在一台台式PC上每秒执行约6，000次签名操作。延迟与使用本地存储的密钥处于同一数量级，比灵巧卡快20倍。
2018-06-02 cs.CR
Bandwidth-Efficient Two-Server ORAMs with O(1) Client Storage
针对双服务器ORAM方案本地存储过大或带宽成本过高的问题，提出两种客户端友好型方案，在O(1)本地存储下实现实用对数带宽，线性对称密钥计算，实证显示带宽和时间成本显著优于现有方案。
2025-04-16 cs.CR
ZipPIR: High-throughput Single-server PIR without Client-side Storage
University of Waterloo（滑铁卢大学）
ZipPIR是一种高吞吐量单服务器PIR协议，通过压缩LWE密文为更小的Paillier密文，实现无需客户端存储的高效信息检索。
2026-03-10 cs.CR
