BAZAM: A Blockchain-Assisted Zero-Trust Authentication in Multi-UAV Wireless Networks
本文提出BAZAM方案，结合零信任原则、PUF密钥生成与区块链不可篡改存储，解决多无人机无线网络中的身份认证与访问异常控制问题，并通过安全分析和评估验证其有效性与效率。
2024-06-30 cs.CR
Cryptanalysis of An Advanced Temporal Credential-Based Security Scheme with Mutual Authentication and Key Agreement for Wireless Sensor Networks
随着无线网络技术的飞速发展，无线传感器网络在军事、森林监测等实时的应用中的应用越来越多。一般情况下，无线传感器网络运行在无人值守的环境中，处理关键数据。验证试图访问传感器存储器的用户是关键要求之一。许多研究人员提出了远程用户认证方案集中在各种参数。2013年，Li等人提出了一种基于临时凭证的无线传感器网络相互认证和密钥协商方案。Li等人声称，他们的方案是安全的，可以抵抗所有主要的密码攻击，并且由于使用哈希函数而不是加密操作，因此需要更少的计算成本。不幸的是，在本文中，我们将表明，他们的计划是脆弱的离线密码猜测攻击，被盗灵巧卡攻击，泄漏的密码等，并未能提供数据隐私。
2013-11-13 cs.CR
A User-Based Authentication and DoS Mitigation Scheme for Wearable Wireless Body Sensor Networks
无线身体传感器网络（WBSNs）是用于感测和执行各种任务的最大增长技术之一。无线传感器网络中传输的信息容易受到网络攻击，因此安全性非常重要。拒绝服务（DoS）攻击被认为是对无线传感器网络安全的主要威胁之一。在拒绝服务攻击中，攻击者的目标是降低和关闭网络的有效使用，并破坏网络中的服务，使其目标用户无法访问这些服务。如果WBSN中患者的敏感信息，如病史被未经授权的用户访问，患者可能会遭受比疾病本身更多的痛苦，这可能导致生命损失。本文提出了一种基于用户的认证方案，以减轻拒绝服务攻击的WBSN。通过将椭圆曲线密码学（ECC）与Rivest密码4（RC 4）相结合，设计了一种基于用户的五阶段认证拒绝服务缓解方案，以确保强认证过程，只允许授权用户访问WBSN上的节点。
2023-03-25 cs.CR
Strong authentication on smart wireless devices
无线技术的快速部署已经导致了移动电话和其他无线设备已经成为包括家庭在内的所有类型的活动中的基本要素的现状。特别地，例如，智能电话和膝上型计算机用于无线共享照片和文档、玩游戏、浏览网站和观看多媒体。这项工作描述了一个建议，桌面和移动应用程序，使用基于身份的密码（IBC），以保护智能无线设备之间的通信在家里。它将用于Wi-Fi和蓝牙通信的IBC与用于安全认证的有前途的近场通信（NFC）技术相结合。所提出的方案涉及NFC配对以建立链接到设备的一条信息（诸如电话号码或IP地址）作为公钥。以这种方式，这样的信息然后可以在用于对等通信的IBC方案中使用。这是一项正在进行的工作，但在几个移动平台上初步实现的原型已经产生了有希望的结果。
2022-08-06 cs.CR
MIMO-Assisted Channel-Based Authentication in Wireless Networks
多输入多输出（MIMO）技术允许复用和/或分集增益，并且将被广泛地部署在未来的无线系统中。在本文中，我们提出了一个MIMO辅助的基于信道的认证方案，利用当前的信道估计机制在MIMO系统中检测欺骗攻击，具有非常低的开销。在该方案中，多天线的使用提供了额外的维度的信道估计数据，从而导致了“安全增益”单输入单输出（SISO）系统。我们调查的安全增益MIMO系统在几个系统配置通过模拟一个特定的真实室内环境中使用光线跟踪软件。我们还讨论了增加发射和接收天线的数量对安全增益的影响，并将其与分集/复用增益进行对比。
2009-07-28 cs.CR
Computational Complexities and Breaches in Authentication Frameworks of Broadband Wireless Access
通信网络的安全接入已经成为当今通信服务提供商日益重要的考虑领域。宽带无线接入（BWA）网络被证明是一个有效的和成本效益的解决方案，提供高速率的无线业务链路在静态和移动域。这些网络的安全接入对于确保其卓越的运营和收入效率是必要的。认证过程是宽带无线接入网络安全接入的关键，但认证过程中存在的漏洞限制了网络的性能。在本文中，BWA网络的认证框架中的漏洞已经被揭露。此外，本文还描述了这些协议的局限性，并提出了解决方案，他们由于所涉及的计算复杂性和开销。详细讨论和解释了可能对BWA网络的隐私和性能的攻击。
2009-09-03 cs.CR
Peripheral Authentication for Parked Vehicles over Wireless Radio Communication
外围设备认证是车辆网络中的一个重要方面，用于仅向认证的外围设备提供服务，并向内部车辆模块（例如防抱死制动系统、动力传动系控制模块、发动机控制单元、变速器控制单元和轮胎压力监测）提供安全性。本文提出了一种三次握手方案，用于车辆对钥匙链的认证。钥匙扣是一种带有安全硬件的钥匙，可通过无线信道与车辆进行通信和身份验证。传统上，车辆到密钥卡的认证是通过挑战-响应验证协议来实现的。车辆身份和密钥卡之间的真实耦合避免了对车辆的任何非法访问。然而，这些认证消息可以由主动对手中继，从而可以放大真实车辆和密钥卡之间的实际距离。最终，对手可以通过中继无线信号而无需任何努力来生成或解码秘密凭证来访问车辆。因此，车辆到密钥卡认证方案必须包含附加属性验证，诸如密钥卡持有者的物理移动。我们的解决方案是一个两方和三路握手计划与主动和被动的承诺验证。所提出的解决方案还使用时间间隔验证，使得车辆和密钥卡两者将在类似的观察时间间隔内产生动态密钥卡的类似运动模式。因此，该解决方案不同于需要多次迭代以进行往返延迟测量的距离边界协议。所提出的方案是适应现有的承诺计划，如Schnorr识别计划和Pedersen承诺计划。
2018-07-31 cs.CR
An End-to-End Authentication Mechanism for Wireless Body Area Networks
针对无线体域网中缺乏端到端认证且患者手机不可信的问题，提出一种传感器节点与医疗专家之间的端到端认证和会话密钥协商方案，并通过形式化与非形式化安全分析及仿真验证其安全性和网络性能。
2021-11-11 cs.CR
Continuous User Authentication by Contactless Wireless Sensing
Xi’an Jiaotong University（西安交通大学）；City University of Hong Kong（香港城市大学）；Zhejiang University（浙江大学）
本文介绍了BodyPIN，这是一个连续的用户身份验证系统，通过非接触式无线传感使用商品Wi-Fi。BodyPIN可以在计算机系统的整个执行过程中跟踪当前用户的合法身份。如果认证失败，随后的访问将被拒绝以保护系统。最近丰富的基于无线的用户识别设计不能直接应用于BodyPIN，因为它们识别用户的各种活动，而不是用户本身。因此，被强制执行的活动可能会中断用户对系统的操作，非常不方便并且对用户不友好。在本文中，我们利用生物电磁学域人体模型来量化人体对旁路Wi-Fi信号的影响，并导出指示用户身份的组件。然后提取合适的Wi-Fi信号特征来完整地表示这样的身份分量，并在此基础上完成连续用户认证设计。我们实现了BodyPIN原型的商品Wi-Fi网络没有任何额外的或专用的无线硬件。我们表明，BodyPIN实现了有前途的身份验证性能，这也是轻量级的和强大的各种实际设置下。
2018-12-04 cs.CR cs.LG
Machine Learning for Intelligent Authentication in 5G-and-Beyond Wireless Networks
Department of Electrical and Computer Engineering, The University of Western Ontario, London, ON N6A 5B9, Canada（加拿大安大略省伦敦市西安大略大学电气与计算机工程系）
第五代（5G）及以后的无线网络通过连接异构设备和机器来支持各种垂直应用至关重要，这直接增加了各种欺骗攻击的脆弱性。传统的密码层和物理层认证技术在复杂的动态无线环境中面临着一些挑战，包括安全开销大、可靠性低，以及难以预先设计认证模型、提供持续保护和学习时变属性。在本文中，我们设想了基于机器学习技术的新身份验证方法，通过机会性地利用物理层属性，并将智能引入身份验证，以实现更有效的安全配置。提出了用于智能认证设计的机器学习范例，即用于参数/非参数和监督/无监督/强化学习算法。简而言之，基于机器学习的智能认证方法利用多维域中的特定特征，以在未知网络条件和不可预测的动态下实现具有成本效益的、更可靠的、无模型的、连续的和情境感知的设备验证。
2019-07-28 cs.CR cs.LG stat.ML
Efficient and Anonymous Two-Factor User Authentication in Wireless Sensor Networks: Achieving User Anonymity with Lightweight Sensor Computation
设计了一种基于智能卡的无线传感器网络用户认证方案（以下简称SCA-WSN方案），以确保只有同时拥有灵巧卡和相应密码的用户才能访问传感器数据及其传输。尽管近年来有许多研究工作，但设计一个有效的SCA-WSN方案来实现用户匿名仍然是一个具有挑战性的任务。大多数已发布的SCA-WSN计划只使用轻量级的密码技术（而不是公钥密码技术），为了提高效率，并已被证明无法提供用户匿名。一些方案采用椭圆曲线密码术以获得更好的安全性，但需要具有严格资源约束的传感器来执行计算上昂贵的标量点乘法;尽管增加了计算要求，但这些方案不提供用户匿名性。在本文中，我们提出了一个新的SCA-WSN计划，不仅实现了用户匿名，但也是有效的传感器的计算负载。我们的计划采用椭圆曲线密码，但限制其使用仅匿名用户到网关的身份验证，从而允许传感器只执行轻量级的加密操作。我们的方案还在从广泛接受的Bellare-Pointcheval-Rogaway（2000）模型扩展的形式化模型中享有可证明的安全性，以捕获用户匿名属性和各种SCA-WSN特定攻击（例如，被盗灵巧卡攻击、节点捕获攻击、特权内部攻击和被盗验证器攻击）。
2015-09-23 cs.CR
Physical Layer Challenge-Response Authentication between Ambient Backscatter Devices
针对环境反向散射设备间认证难题，提出基于物理层指纹与挑战-响应机制的PLCRA-BD方案，实现轻量级、抗攻击且支持高移动性的安全认证。
2025-06-23 cs.CR
Who's Wearing? Ear Canal Biometric Key Extraction for User Authentication on Wireless Earbuds
针对无线耳机ECS认证存在的原始生物特征数据泄露风险与耳机资源受限问题，提出EarID密钥提取协议，直接在耳机端提取密钥并结合隐私保护方案验证，准确率达98.7%，速度快且抗攻击，提供实用安全的认证方案。
2025-10-02 cs.CR cs.HC
When to Use Wireless Challenge-Response Physical Layer Authentication: Design of a Measurable Guideline for OFDM
University of South Florida（南佛罗里达大学）；University of Oklahoma（俄克拉荷马大学）
本文提出基于MDLG攻击模型的可测量指南，用于判断在实际无线信道条件下使用挑战响应物理层认证的可行性，通过随机性测试确保安全。
2026-05-07 cs.CR cs.NI
Fingerprints in the Ether: Using the Physical Layer for Wireless Authentication
无线介质包含可用于补充和增强传统安全机制的特定于域的信息。在本文中，我们提出的方法来利用的事实，在一个典型的丰富的散射环境中，无线电信道响应解相关相当迅速的空间。具体来说，我们描述了一种物理层算法，该算法将信道探测（带宽W上的M个复频率响应样本）与假设测试相结合，以确定当前和先前的通信尝试是否由相同的用户（相同的信道响应）进行。通过这种方式，可以可靠地认证合法用户，并且可以可靠地检测虚假用户。为了评估我们的算法的可行性，我们模拟空间可变的信道响应在真实环境中使用的WiSE射线跟踪工具，我们分析了接收器的能力，区分发射机（用户）在给定的办公环境中的信道频率响应的基础上。对于我们考虑的建筑物末端的几个房间，我们已经证实了我们的方法在静态信道条件下的有效性。例如，在100 MHz的带宽上测量五个频率响应样本并使用100 mW的发射功率，可以以99%的置信度验证有效用户，同时以大于95%的置信度拒绝虚假用户。
2009-07-28 cs.CR
Physical Layer-Based Device Fingerprinting for Wireless Security: From Theory to Practice
本文综述面向无线安全的物理层设备指纹识别，重点梳理基于硬件损伤与信道特征的被动认证技术、算法、场景及挑战。
2025-06-11 cs.CR eess.SP
A Mobile Payment Scheme Using Biometric Identification with Mutual Authentication
本文提出一种基于生物特征识别与双向认证的新型移动支付方案，无需终端无线连接且硬件要求极低，能有效保护用户免受恶意终端侵害并抵抗钓鱼、重放、中继和呈现攻击。
2024-09-24 cs.CR
Comparison Based Analysis of Different Cryptographic and Encryption Techniques Using Message Authentication Code (MAC) in Wireless Sensor Networks (WSN)
无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSN）正日益受到人们的重视，但无线传感器网络面临的主要问题之一是网络资源有限。我们必须寻找资源来创建消息认证码（MAC），同时牢记用于传感器网络的技术的可行性。本研究工作探讨不同的加密技术，如对称密钥加密和非对称密钥加密。此外，还比较了流密码（RC 4）、分组密码（RC 2、RC 5、RC 6等）和散列技术（MD2、MD4、MD5、SHA、SHA 1等）等加密技术。我们的工作结果提供了有效的技术，通信设备，通过选择不同的比较矩阵，即能源消耗，处理时间，内存和费用，满足安全和有限的资源在无线传感器网络环境中创建MAC。
2012-03-14 cs.CR cs.NI
Vehicle to Vehicle Authentication
在不久的将来，车辆将通过无线电信道建立自发连接，协调行动和信息。车辆将通过专用短程通信（IEEE 1609）在车载环境无线接入（802.11p）上通过无线电信道交换警告消息。不幸的是，车辆之间的无线通信容易受到安全威胁，这可能导致非常严重的安全隐患。因此，所交换的警告消息必须包含可信因素，以便接收者愿意及时验证和接受消息
2015-08-06 cs.CR cs.NI
An Anonymous Authentication and Communication Protocol for Wireless Mesh Networks
无线网状网络（WMN）已经成为下一代无线宽带网络的关键技术，显示出快速的发展并激发了许多引人注目的应用。WMN包括一组网状路由器（MR）和网状客户端（MC），其中MR通过因特网网关（IGW）连接到因特网骨干。MC是无线设备，它们之间可能通过多跳路径进行通信，有或没有MR的参与。由于它们的对等网络拓扑结构、共享无线介质、严格的资源约束和高度动态的环境，用户隐私和安全性一直是WMN中的主要问题。此外，为了支持实时应用，WMN还必须配备健壮、可靠和高效的通信协议，以最小化端到端延迟和丢包。因此，设计一个安全有效的无线网状网通信协议是至关重要的。在本文中，我们提出了一个安全和隐私协议，提供安全和用户匿名，同时保持通信效率的WMN。安全协议确保接入网和骨干网的安全认证和加密。该协议基于Rivest的环签名方案，实现了用户的匿名性、认证性和数据保密性。仿真结果表明，虽然协议具有最小的存储和通信开销，他们是强大的，并提供高水平的安全性和隐私的网络服务的用户。
2011-07-27 cs.CR cs.NI
Authentication against Man-in-the-Middle Attack with a Time-variant Reconfigurable Dual-LFSR-based Arbiter PUF
随着物联网产业规模的扩大，物联网设备的信息安全备受关注。传统的加密算法需要将密钥等敏感信息存储在内存中，还需要操作系统的支持，这对于资源受限的物联网终端来说显然是无法接受的。物理不克隆功能通过提取芯片在制造过程中不可避免的工艺偏差，引入相应的激励和响应功能关系，不需要存储用户的敏感信息，并且只有在通电时才会响应，在通电时响应立即消失，这样可以节省大量的设备资源和功耗。然而，PUF容易受到建模攻击，并且挑战混淆方法等传统方法是时不变的，这相当于在传统APUF电路的前级添加了一个固定的功能。因此，它可能会受到足够CRP的建模攻击。为了进一步提高APUF电路对建模攻击的抵抗能力，提出了一种基于双LFSR的时变挑战混淆APUF电路。此外，传统的认证方案一般采用一次性密钥方案来增强对中间人攻击的抵抗能力。本文提出的两次认证方案可以在不牺牲CRP的情况下提高RFID系统抵抗中间人攻击的能力。
2020-07-21 cs.CR
Nonlinear RF Fingerprints Authentication for OFDM Wireless Devices based on Demodulated Symbols
射频指纹（RFF）认证是物理层信息安全的一种方法，它利用发送方的硬件特征来识别发送方的真实身份。为了提高基于固定长度前导的RFF的性能，针对QPSK比特映射方案的无线OFDM设备，提出了一种基于有效载荷符号的非线性RFF认证方法。该通信系统被建模为一个包含非线性发射机和无线多径衰落信道的Hammerstein系统。提出了一种基于正交多项式的参数分离方法，用于Hammerstein系统的参数估计。首先利用Hammerstein系统参数分离技术，利用训练信号估计出线性参数，用于补偿线性信道对后续有效载荷符号解调的不利影响。解调后的有效载荷符号进一步用于再次使用Hammerstein系统参数分离技术来估计发射机的非线性系数，其被用作用于QPSK-OFDM设备的认证的新RFF。数值实验表明，该方法是可行的。该方法也可以推广到其他比特映射方案的OFDM信号。
2021-04-01 cs.CR cs.IT math.IT
A ReRAM Physically Unclonable Function (ReRAM PUF)-based Approach to Enhance Authentication Security in Software Defined Wireless Networks
物联网（IoT）网络中连接到互联网的无处不在的无线设备的数量呈指数级增长，这突出了在软件定义无线联网（SDWN）下的这种大规模网络中对数据流管理的新范例的需要。物联网设备可用的有限功率和计算能力以及SDWN中的集中式管理和决策方法为网络带来了一系列全新的安全威胁。特别地，SDWN中的控制器和转发设备之间的认证机制是保密性和完整性方面的关键挑战。传统的认证协议的基础上公钥基础设施（PKI），不再足以为这些网络考虑的大规模和异构性的性质，以及他们的部署成本，和安全漏洞，由于密钥分配和存储。我们提出了一种新的安全协议的基础上物理不可克隆功能（PUF）被称为硬件安全原语，以提高认证安全的SDWN。在这种方法中，数字PUF是使用嵌入在大多数物联网设备中的电阻随机存取存储器（ReRAM）纳米材料的固有随机性开发的，以实现这些网络中的安全认证和访问控制。这些PUF是基于一种新颖的多状态方法开发的，其中预测由于环境中的物理变化而导致的自然漂移，以减少在不同情况下测试的PUF的挑战-响应对中的潜在错误。我们还提出了一个基于PUF的PKI协议来保护SDWN中的控制器。在实验结果中评估了所开发的基于ReRAM的PUF的性能。
2017-12-21 cs.CR cs.NI
VeriPHY: Physical Layer Signal Authentication for Wireless Communication in 5G Environments
本文提出VeriPHY，一种用于5G网络的基于深度学习的物理层认证方案，通过隐写术在I/Q传输中嵌入高斯混合模型生成的伪随机签名实现设备认证，在保证低延迟和低误报率的同时实现了93%至100%的识别精度。
2025-08-11 cs.CR cs.NI
What a Mesh: Formal Security Analysis of WPA3 SAE Wireless Authentication
University of York（约克大学）；King’s College London（伦敦国王学院）；University of Birmingham（伯明翰大学）；University of Milan（米兰大学）
本文对WPA3 SAE协议进行形式化安全分析，结合通信逻辑和状态机模型，发现并修正IEEE 802.11标准中的问题，推动标准修订。
2026-03-24 cs.CR cs.NI
EsaNet: Environment Semantics Enabled Physical Layer Authentication
针对无线网络物理层欺骗问题，提出EsaNet，利用环境语义从MIMO CSI提取FiFP，并结合YOLO与轻量分类网络实现鲁棒认证。
2023-07-18 cs.CR eess.SP
A Platform for Implementing Secure Wireless Ad Hoc Networks
我们提出了一个新的平台，实现安全的无线ad hoc网络。我们的建议是基于一个模块化的体系结构，与软件栈直接构建在以太网层。在我们的平台中，我们使用了一个新的安全协议，该协议旨在确保节点之间的相互认证和安全的密钥交换。Guttman的认证测试保证了所提出的安全协议的正确性。
2010-07-06 cs.CR cs.NI
Identity-based Trusted Authentication in Wireless Sensor Network
为了保证节点和数据的机密性、真实性和完整性，无线传感器网络中的安全通信机制得到了广泛的应用。近年来，许多无线传感器网络的应用依赖于可信通信，以确保大量的用户接受。事实上，到目前为止，信任关系只能通过信任管理系统（TMS）或通过在WSN平台上添加外部安全芯片来实现。在这项研究中，提出了一种替代机制，以实现传感器之间的可信通信的原则定义的可信计算组（TCG）。同时，本文还对其他相关研究的结果进行了分析，以验证和支持本文的研究结果.最后，建议的可信机制进行评估的潜在应用资源受限的设备，通过量化其功耗上选定的主要进程。实验结果表明，该方案能够以更少的计算量和通信量在无线传感器网络中建立信任，最重要的是，该方案不需要对TMS进行邻居评估，也不需要依赖外部安全芯片。
2012-07-26 cs.CR cs.NI
DynamiQS: Quantum Secure Authentication for Dynamic Charging of Electric Vehicles
针对电动汽车动态无线充电认证方案易受量子计算攻击的问题，提出首个基于格身份基加密的后量子安全认证协议DynamiQS，兼具隐私保护性，经实测总耗时约281ms，可适配实际动态充电场景。
2023-12-20 cs.CR
Cryptanalysis of A Secure Remote User Authentication Scheme Using Smart Cards
基于灵巧卡的认证方案被用于各种领域，如电子银行、电子商务、无线传感器网络、医疗系统等，以在通过互联网进行通信期间对远程用户和应用服务器进行认证。最近，Karuppiah和Saravanan提出了一种基于口令和单向密码散列函数的认证方案。他们使用了安全身份机制，即，用户和服务器的身份是不公开的。因此，用户和服务器在通信期间不直接向彼此发送他们的身份。在本文中，我们已经发现，他们的方案没有克服答复攻击，也有一个错误，在登录阶段，这使得他们的方案是不完美的实际应用。
2015-02-17 cs.CR
Prototyping a Serial Number Based Authentication Model for a Computer in a Wireless Local Area Network
随着家庭和企业中无线LAN使用的增加，由于其众多的好处，认证不断增加的设备及其用户的数量已经成为这种网络的所有者的挑战。MAC地址是用作本研究基础的物理网络地址，其值在系统软件中有一个副本，该副本可以被欺骗和更改，从而使地址不唯一、不安全和不可靠。相反，计算机序列号仅在系统硬件中硬编码，因此不能被欺骗和更改，使其唯一，安全和可靠。因此，这项研究的目的是设计一个模型，演示如何计算机序列号可以用于验证无线局域网中的计算机。为了实现研究目标，本研究探讨了内置的访问和使用的计算机序列号原型模型作为一种替代方法的认证设备在网络中。采用设计科学的研究方法论，包括设计与开发、论证和模型评估。因此，基于序列号的认证原型或SNAP的设计使用状态图和流程图的基础上动态规划，在进化的原型开发和测试运行的静态实验设计使用Java开发工具包和MySQL平台，以证明，作为概念的证明，计算机序列号可以用来验证无线局域网中的计算机。从测试运行的结果是二进制值是或否，它被发现SNAP实际上可以允许或拒绝，启用或禁用计算机在网络中的计算机的序列号。因此，研究人员建议将原型按比例放大，然后作为网络设备认证方法采用。
2022-09-12 cs.CR cs.NI
Secure Authentication in Wireless IoT: Hamming Code Assisted SRAM PUF as Device Fingerprint
German Research Center for Artificial Intelligence（德国人工智能研究中心）；RPTU University Kaiserslautern-Landau（莱布尼茨技术大学凯泽斯劳滕-兰道分校）
本文提出一种基于汉明码和时间多数投票的阈值认证方案，用于约束型工业物联网设备，有效降低认证后的误码率，同时量化可靠性与安全性的阈值差距，指导未来PUF纠错设计。
2026-04-17 cs.AR cs.CR
DTHA: A Digital Twin-Assisted Handover Authentication Scheme for 5G and Beyond
针对5G及后5G中移动设备高速移动时频繁切换认证易中断、遭攻击的问题，提出数字孪生辅助的DTHA切换认证方案，经形式化与非形式化验证安全，且在多类开销上优于多数相关方案。
2025-06-13 cs.CR
Secure and Privacy-Preserving Authentication Protocols for Wireless Mesh Networks
无线网状网络（WMN）已经成为一个很有前途的概念，以满足下一代无线网络的挑战，例如提供灵活的，自适应的，和可重构的架构，同时提供具有成本效益的解决方案，以服务提供商。随着WMN成为家庭网络、社区和邻里网络最后一英里连接的越来越流行的替代技术，为这些网络设计高效和安全的通信协议势在必行。然而，在目前现有的无线网状网协议中存在几个漏洞。潜在的攻击者可以利用这些安全漏洞对WMN发起攻击。由于缺乏一个管理中心，确保WMN的安全更具挑战性。多跳通信的广播传输特性和对中间结点的依赖性导致了无线网状网的安全漏洞。攻击可以是外部的，也可以是内部的。外部攻击是由未经授权的网络用户发起的。例如，入侵节点可以窃听分组并在稍后的时间点重放那些分组以获得对网络资源的访问。另一方面，内部攻击由作为WMN的一部分的节点发起。这种攻击的一个示例是中间结点丢弃它应该转发的分组。本章对当前WMN的认证和隐私保护方案进行了全面的讨论。此外，提出了一种新的节点认证和消息机密性的安全协议和一个匿名化方案的隐私保护的WMN中的用户。
2012-09-09 cs.CR cs.NI
More Than Just Good Passwords? A Study on Usability and Security Perceptions of Risk-based Authentication
基于风险的身份验证（RBA）是一种自适应的安全措施，用于加强基于密码的身份验证。RBA会在登录期间监控其他功能，当观察到的功能值与之前看到的功能值存在显著差异时，用户必须提供其他身份验证因素，例如验证码。RBA有潜力提供更多可用的身份验证，但RBA的可用性和安全性还没有得到很好的研究。我们提出了组间实验室研究（n=65）的结果，以评估两个RBA变体，一个2FA变体和仅密码身份验证的可用性和安全性感知。我们的研究结果表明，RBA被认为比所研究的2FA变体更有用，同时它被认为比一般的仅密码身份验证更安全，并且在各种应用程序类型中比2FA更安全。我们还观察到RBA可用性问题并提供缓解建议。我们的贡献提供了第一个更深入的了解用户的RBA的看法，并有助于改善RBA实现更广泛的用户接受。
2020-10-01 cs.CR cs.HC
RF-PUF: IoT Security Enhancement through Authentication of Wireless Nodes using In-situ Machine Learning
Purdue University（普渡大学）
硅中的物理不可克隆功能（PUF）利用制造期间的管芯到管芯制造变化来唯一地标识每个管芯。由于跨管芯重新创建精确的硅特征实际上是一个困难的问题，因此只要考虑到偏置去除和纠错，基于PUF的认证系统是稳健的、安全的和具有成本效益的。在这项工作中，我们利用固有的工艺变化对传感器网络中的多个无线发射器（Tx）的模拟和射频（RF）特性的影响，并使用基于深度神经网络的框架检测接收器（Rx）处的特征。被称为RF-PUF的所提出的机制/框架利用已经存在的RF通信硬件，并且在Tx中不需要任何附加的PUF生成电路用于实际实现。仿真结果表明，RF-PUF框架可以在不同的信道条件下区分多达10000个发射机（具有针对65 nm工艺的标准代工定义的变化，导致诸如LO偏移和I-Q不平衡的非理想性），其中错误检测的概率<10 e-3
2018-05-02 cs.AI cs.CR cs.NE
Take a Bite of the Reality Sandwich: Revisiting the Security of Progressive Message Authentication Codes
消息身份验证可保证在不受信任的通道上交换的消息的完整性。然而，为了实现这一目标，消息认证大大扩展了数据包的大小，这在受限的无线环境中尤其成问题。为了解决这个问题，渐进式消息身份验证提供了最初减少的完整性保护，通常足以在接收时处理消息。这种降低的安全性随后会随着后续消息的出现而不断提高，以维护传统完整性保护的强有力保证。然而，与以前的说法相反，我们在本文中表明，现有的渐进式消息认证方案是非常容易受到分组丢失引起的不良信道条件或干扰攻击。因此，我们认为有必要重新思考如何认证标签取决于周围的数据包的成功接收。为此，我们提出了R2-D2，它使用具有参数化安全保证的随机依赖关系来增加渐进式身份验证对数据包丢失的弹性。为了将我们的方法部署到资源受限的设备，我们引入了SP-MAC，它使用高效的XOR操作实现R2-D2。我们的评估表明，SP-MAC是弹性复杂的网络级攻击，并作为现有的，但不安全的，渐进式的消息认证方案的资源意识和快速。
2022-05-19 cs.CR
Multi-factor Physical Layer Security Authentication in Short Blocklength Communication
最近吸引了大量关注的物理层处的轻量且低延迟的安全方案包括：（i）物理不可克隆功能（PUF），（ii）基于本地化的认证，以及（iii）根据无线衰落系数的秘密密钥生成（SKG）。在本文中，我们专注于短块长度，并提出了一个快速，隐私保护，多因素认证协议，独特地结合了PUF，邻近估计和SKG。我们专注于延迟受限的应用程序，并证明了SKG计划在短块长度的性能，通过提供一个数值比较的三个家庭的信道码，包括半速率低密度奇偶检验码（LDPC），Bose Chaudhuri Hocquenghem（BCH），和，极性Slepian狼码n=512，1024。SKG密钥被合并到零往返时间恢复协议中，用于快速重新认证。通过Burrows，Abadi and Needham（BAN）和Mao and Boyd（MB）逻辑以及Tamarin-prover的形式化证明，证明了所提出的相互认证协议的所有方案都是安全的.
2021-02-24 cs.CR
RF-PUF: Enhancing IoT Security through Authentication of Wireless Nodes using In-situ Machine Learning
Purdue University（普渡大学）
射频（RF）系统中的传统认证通过诸如数字签名和基于散列的消息认证码（HMAC）之类的技术来实现网络内的安全数据通信，这些技术遭受密钥恢复攻击。Nest等最先进的物联网网络也使用开放式身份验证（OAuth 2.0）协议，这些协议容易受到跨站点恢复伪造（CSRF）的攻击，这表明这些技术可能无法阻止对手使用入侵，侧信道，学习或软件攻击复制或建模秘密ID或加密密钥。另一方面，物理不可克隆功能（PUF）可以利用制造工艺变化来唯一地识别硅芯片，这使得基于PUF的系统以低成本极其稳健和安全，因为实际上不可能跨管芯复制相同的硅特性。从利用语音签名中的固有变化来识别某个说话者的人类通信中获得灵感，我们提出了RF-PUF：基于深度神经网络的框架，其允许无线节点的实时认证，使用通过在接收器（Rx）端处的原位机器学习检测到的对无线发射器（Tx）的RF属性的固有过程变化的影响。所提出的方法利用已经存在的非对称RF通信框架，并且不需要用于PUF生成或特征提取的任何附加电路。涉及标准65 nm工艺节点中的工艺变化以及利用在隐藏层中具有50个神经元的神经网络检测的诸如LO偏移和I-Q不平衡的特征的仿真结果表明，该框架可以以99.9%的准确度区分多达4800个发射机（对于10，000个发射机，约99%），并且不需要传统的可编程逻辑器件。
2018-06-19 cs.AI cs.CR cs.NE
Quantum Skyshield: Quantum Key Distribution and Post-Quantum Authentication for Low-Altitude Wireless Networks in Adverse Skies
本文提出Quantum Skyshield架构，将BB84量子密钥分发与后量子认证结合，用于保障低空无线网络中BTS与LAWN的通信安全，并通过仿真验证其密钥生成可靠性和异常检测能力。
2025-07-20 cs.CR cs.ET quant-ph
An Energy Efficient Authentication Scheme using Chebyshev Chaotic Map for Smart Grid Environment
作为智能电网的重要应用之一，电动汽车之间的充电备受关注。然而，由于使用无线通信，车辆用户和聚合器之间的认证可能容易受到各种攻击。为了在保证安全性的前提下减少计算量，提出了基于Chebyshev混沌映射的认证方案。然而，Chebyshev多项式的安全性要求给基于Chebyshev混沌映射的认证方案的设计带来了新的挑战。为了解决这个问题，我们提出了一个实用的Chebyshev多项式算法，通过使用基于方阵的二进制幂算法来实现安全高效的Chebyshev多项式计算。我们进一步应用所提出的算法构建一个节能的认证和智能电网环境中的密钥协商方案。与现有的认证方案相比，该认证方案采用Chebyshev多项式算法，有效地降低了计算开销和通信开销。最后，利用ProVerif工具分析了该认证方案的安全性.我们的实验结果证明，我们提出的认证方案可以优于国家的最先进的计划方面的计算开销，同时实现隐私保护。
2020-10-16 cs.CR
BAN-GZKP: Optimal Zero Knowledge Proof based Scheme for Wireless Body Area Networks
BANZKP是目前最好的基于零知识证明（ZKP）的安全、轻量级、节能的无线局域网认证方案。它容易受到重放攻击、汇聚端分布式拒绝服务攻击和冗余信息破解等多种安全攻击。然而，BANZKP需要端到端认证，这与人体姿势移动性不兼容。我们提出了一个新的方案BAN-GZKP。我们的计划提高了BANZKP的安全性和姿势移动弹性。此外，BAN-GZKP只使用了一个三阶段的认证，这是最佳的类ZKP协议。为了解决BANZKP的安全漏洞，BAN-GZKP使用了一种新的随机密钥分配和逐跳认证定义。我们进一步证明了我们的计划的可靠性，包括BANZKP是脆弱的各种攻击。此外，通过大量的模拟，我们证明了我们的计划，BAN-GZKP，优于BANZKP在可靠性方面的人体姿势移动性的各种网络参数（端到端的延迟，在网络中交换的数据包的数量，传输的数量）。我们比较了这两种方案，使用代表性的收敛播策略与各种传输速率和人体姿势的流动性。最后，重要的是要提到，与BANZKP相比，BAN-GZKP在存储器、计算复杂性或能耗方面没有额外的成本。
2018-02-20 cs.CR cs.NI
Physical Layer Authentication Using Information Reconciliation
针对未来无线网络大规模异构及IoT设备计算受限问题，提出基于极化码Slepian-Wolf协商的物理层认证方法，通过纠错协调信道测量并假设检验，在低信噪比下优于先前方案。
2024-04-19 cs.CR eess.SP
A Survey of Machine Learning-based Physical-Layer Authentication in Wireless Communications
本文综述基于机器学习的无线物理层认证，将现有方案分为多设备识别与攻击检测两类，梳理相关深度学习方法、学习范式及开源数据集，并指出未来方向。
2024-12-03 cs.CR cs.SY eess.SY
User-to-PC Authentication Through Confirmation on Mobile Devices: On Usability and Performance
本文提出一种基于令牌的无密码方法，用户通过在移动设备上确认请求以完成对PC的身份验证。研究表明，基于智能手表的身份验证在验证耗时和可用性上均优于传统密码和基于智能手机的方案。
2025-07-12 cs.CR cs.HC
Authenticated Secret Key Generation in Delay Constrained Wireless Systems
随着5G低延迟应用的出现，如触觉和V2X，人们寻求低复杂度和低延迟的安全机制。有前途的轻量级机制包括物理不可克隆函数（PUF）和秘密密钥生成（SKG）在物理层，在本文中考虑。在这个框架中，我们提出了i）一种新的认证加密使用SKG; ii）组合PUF / SKG认证，以减少计算开销; iii）0-RTT恢复认证协议; iv）SKG和加密数据传输的流水线。对于后者，我们研究了多载波系统的并行SKG方法，其中子载波的子集用于SKG，其余用于数据传输。通过将子载波分配公式化为子集和$0-1$背包优化问题，在安全、功率和延迟约束下确定最优资源分配。提出了一种线性复杂性的启发式方法，并证明了相对于最优动态规划解的损失可以忽略不计。所有提出的机制都有可能为新一代的延迟感知安全协议铺平道路。
2020-03-26 cs.CR
Physical Layer Authentication and Security Design in the Machine Learning Era
本文探讨了机器学习在无线物理层安全中的应用，总结了定制化ML算法，并回顾了PHY认证与安全传输的最新进展及基于神经网络的优化方法，最后指出了相关挑战与机遇。
2023-05-16 cs.CR cs.IT math.IT
Integration of the Captive Portal paradigm with the 802.1X architecture
在越来越多地使用热点无线网络的情况下，并且考虑到在互联网交互上交换的敏感信息的量，需要实现保证这种网络中的数据机密性和完整性以及热点提供商的真实性的安全机制。但是，现在许多热点使用强制门户，它依赖于通过Web页面进行身份验证（因此是一种应用程序级身份验证方法），而不是链路层方法。这样做的后果是，在到热点的无线链路中没有安全性（它必须在上层协议层提供），并且管理无线接入配置文件很麻烦（我们需要特殊的应用程序或浏览器的附加组件来做到这一点）。这项工作暴露了强制门户的模式，它不遵循一个独特的或标准的方法的弱点，并描述了一个解决方案，旨在抑制他们，基于802.1X架构。此解决方案使用一种新的EAP兼容协议，该协议能够将基于HTTP的注册或身份验证与802.1X身份验证框架内的强制门户集成。
2019-08-26 cs.CR cs.NI
On the Potential of Re-configurable Intelligent Surface (RIS)-assisted Physical Layer Authentication (PLA)
本文研究利用RIS辅助物理层认证，通过优化RIS相移最小化漏检概率，实验表明最优相移下PMD可降至零，验证了RIS对PLA的显著增强作用。
2024-05-02 cs.CR cs.DC eess.SP
A Review-based Taxonomy for Secure Health Care Monitoring: Wireless Smart Cameras
Charles Sturt University (CSU)（查尔斯特大学）；University of Western Sydney (UWS)（西悉尼大学）；Kent Institute Australia（澳大利亚肯特学院）；Asia Pacific International College (APIC)（亚太国际学院）；Australian Institute of Higher Education（澳大利亚高等教育学院）；AL Nisour University College（阿尔尼苏尔大学学院）；University of Kurdistan Hewler（库尔德斯坦赫勒大学）；AMA International University Bahrain (AMAIUB)（巴林AMA国际大学）
健康记录数据安全是电子卫生系统面临的主要挑战之一。身份验证是保证存储数据机密性、完整性和可用性的重要安全服务之一。这项研究的重点是医疗保健行业的患者和医疗记录的安全存储，其中数据安全和未经授权的访问是一个持续存在的问题。一个潜在的解决方案来自生物识别技术，尽管它们的使用可能很耗时，并且会减慢数据检索速度。这项研究旨在克服这些挑战，并通过增加指纹形式的生物识别技术来加强医疗保健领域的数据访问控制。在医疗保健领域的应用模型包括收集，网络通信和认证（CNA）使用生物识别技术，取代现有的基于密码的访问控制方法。然后，传感器收集数据，并通过使用网络（无线或Zigbee），在连接分析和数据管理工作（处理和汇总数据）之后建立连接。随后，将访问权限授予应用程序的经过身份验证的用户。这种基于物联网的生物特征认证系统有助于有效识别，并确保患者，记录和其他敏感数据的机密性，完整性和可靠性。所提出的解决方案提供了对医疗保健数据的可靠访问，并通过用户和设备身份验证过程实现安全访问。所提出的模型已经开发用于通过医疗保健中的用户的认证来对数据进行访问控制，以减少数据操纵或盗窃。
2021-07-05 cs.AI cs.CR
Vehicle Authentication via Monolithically Certified Public Key and Attributes
车辆网络用于通过使用无线收发器（发射器和接收器对）来协调交通中的车辆之间的动作。不幸的是，车辆之间的无线通信容易受到安全威胁，这可能导致非常严重的安全隐患。在这项工作中，我们提出了一个可行的解决方案，以应付人在中间攻击。传统上，公钥基础设施（PKI）用于与预认证的公钥的安全通信。然而，安全的车辆到车辆通信需要额外的验证手段，以避免冒充攻击。据我们所知，这是第一个工作，提出了认证的公钥和带外感知的静态属性，使相互认证的通信车辆。车辆所有者必须（周期性地）预处理用于公钥和车辆的固定不可改变属性的列表两者的证书。此外，所提出的方法被证明是适应于现有的认证协议。我们说明了所提出的协议的安全性验证使用详细的证明Spi演算。
2015-07-16 cs.CR cs.NI
FADEWICH: Fast Deauthentication over the Wireless Channel
身份验证和取消身份验证都有助于防止未经授权访问计算机和数据资产。虽然使用强身份验证机制有明显的激励因素，但说服用户取消身份验证并不简单，因为取消身份验证并不是强制性的。一个用户离开一个登录的工作站无人看管（特别是很短的时间）通常不会以任何方式受到影响;事实上，反过来说：在返回时不需要烦人的重新身份验证。然而，无人值守的工作站很容易受到任何附近对手的众所周知的“午餐时间攻击”，这些对手只是接管了离开的用户的登录会话。同时，由于死亡认证本质上不需要用户的秘密，因此原则上可以使其不引人注目。为此，本文设计了第一个自动用户取消认证系统FADEWICH，它不依赖于基于生物特征或行为的技术（例如，EQUIPMENT DYNAMICS），并且不需要用户携带任何设备。它利用无线信号的物理特性和人体对其传播的影响。为了评估FADEWICH的可行性和性能，对其原型进行了广泛的实验。结果表明，它足以有九个廉价的无线传感器部署在一个共享的办公室设置，以正确地取消身份验证所有用户在6秒内（90%在4秒内）后，他们离开他们的工作站的附近。我们考虑了对手试图颠覆FADEWICH的两个现实场景，并表明午餐时间攻击失败了。
2016-12-27 cs.CR
PriSrv: Privacy-Enhanced and Highly Usable Service Discovery in Wireless Communications
Singapore Management University（新加坡国立大学）；University of Oregon（俄勒冈大学）；Beijing Electronic Science and Technology Institute（北京电子科技学院）；Jinan University（暨南大学）
提出PriSrv协议，通过双层匹配架构和匿名凭证匹配加密（ACME）实现细粒度认证策略与隐私保护，在主流移动设备上实现亚秒级安全发现。
2026-06-04 cs.CR
A Formal Security Analysis of the pEp Authentication Protocol for Decentralized Key Distribution and End-to-End Encrypted Email
为了发送加密的电子邮件，用户通常需要创建和交换密钥，这些密钥随后应该通过手动验证，例如，通过比较长字符串。这些任务对于普通用户来说是繁琐的。为了更方便地使用加密电子邮件，一个名为pEp的安全电子邮件应用程序自动化了密钥管理操作; pEp仍然需要用户进行验证，但是，认证过程很简单：用户必须比较熟悉的单词而不是随机字符串，然后应用程序通过彩色视觉指示器向用户显示他们已经达到的信任级别。然而，用户可能不会按照预期执行认证仪式，pEp的信任评级可能被错误地分配，或者两者兼而有之。要了解是否pEp的信任评级（和相应的视觉指标）的分配一致，我们提出了一个正式的安全分析pEp的认证仪式。从C语言的软件实现，我们得出的规范的一个抽象的协议，公钥分布，加密和信任的建立，然后，我们模型的协议中的一个变种的应用π演算，后来正式验证和验证特定的隐私和认证属性。我们还讨论了其他研究方向，可以丰富分析。
2020-08-29 cs.CR
