Stateful Security Protocol Verification
如何有效地验证具有抗篡改全局状态的安全协议是安全协议设计中的一个长期研究问题。在本文中，我们解决这个问题，首先提出了一个协议规范框架，它明确表示协议执行状态和状态转换。其次，我们开发了一种算法，利用一阶推理的关键成分进行可达性分析，同时跟踪状态转换和检查新生成的状态的有效性来验证安全属性。我们的验证算法被证明是（部分）正确的，如果它终止。我们已经实现了建议的框架和验证算法在一个名为SSPA的工具，并使用一些有状态的安全协议进行评估。实验结果表明，该方法不仅可行，而且具有实用性。特别是，我们发现了一个安全漏洞的数字信封协议，这不能被现有的安全协议验证器检测到。
2014-03-10 cs.CR
Approaches to Formal Verification of Security Protocols
近年来，已经提出了许多协议来为各种信息和通信系统提供安全性。这些协议在实际使用之前必须测试其功能的正确性。应用形式化方法验证安全协议将提高其可靠性，从而增加使用它们的系统的可用性。因此，安全协议的形式化验证已成为计算机和通信安全领域的一个关键问题。在本文中，我们提出，分析和比较一些流行的方法对安全系统的验证。我们遵循的概念-相同的目标，通过不同的方法-我们正式分析了李约瑟施罗德公钥协议的Lowe的攻击，使用我们提出的每一种方法。
2011-01-10 cs.CR
Proof-of-Stake Longest Chain Protocols: Security vs Predictability
Nakamoto最长链协议非常简单，并且已被证明可以提供安全性，以对抗任何低于50%的总哈希功率的对手。权益证明（PoS）协议是一种节能的替代方案;然而，采用中本聪最长链设计的现有协议只能通过允许长期可预测性（具有严重的安全性影响）来实现可证明的安全性。在本文中，我们证明了一个自然的最长链PoS协议具有类似的可预测性Nakamoto的PoW协议可以实现对任何对手的安全性小于1/（1+e）分数的总股份。此外，我们提出了一个新的最长链PoS协议族，该协议可以实现对50%对手的安全性，同时只需要短期的可预测性。我们的证明提出了一种新的方法来分析区块链的形式安全性，基于对抗证明收敛的概念。
2020-02-23 cs.CR
A framework for compositional verification of security protocols
自动安全协议分析目前仅适用于小型协议。由于较大的协议往往是由许多小协议组成，组合分析是一个有吸引力的，但不平凡的方法。我们已经开发了一个框架，一个大类的安全协议的组成分析。该框架旨在促进大型结构化安全协议的自动和手动验证。我们的方法是在一个多协议环境中验证组件协议的属性，然后推导出关于组合协议的属性。为了降低多协议验证的复杂性，我们引入了协议独立性的概念，并证明了一些定理，使独立组件协议的分析隔离。为了说明我们的框架，以现实世界的协议的适用性，我们研究了一个关键的建立序列在WiMax由三个子协议。除了少量琐碎的推理，分析是使用自动工具完成的。
2007-05-01 cs.CR
An Algebraic Characterization of Security of Cryptographic Protocols
几个基本的密码构造都有相关的代数结构。Dolev和Yao提出的研究公钥协议（无条件）安全性的形式化模型形成了一个群体。某些类型的协议的安全性可以在这个代数设置中巧妙地公式化。我们研究两方协议的类别。然后，我们考虑扩展的形式代数框架的私钥协议。并讨论了形式化模型的具体实现。在这种情况下，我们提出了一个定义的伪自由群。
2008-02-22 cs.CR
Enhancing the Security of Protocols against Actor Key Compromise Problems
复杂系统的安全性是软件工程中的一个重要问题。对于涉及许多参与者的复杂计算机系统，安全协议通常用于敏感数据的通信。参与者密钥泄露（Actor Key Compromise，AKC）是指参与者的长期秘密密钥由于某些原因可能被对手知道的情况。许多协议在这种情况下不足以确保安全性。在本文中，我们进一步研究这个问题，通过查看潜在的攻击类型，定义其形式属性，并提供解决方案，以提高安全级别。作为案例研究，我们分析了实际协议，包括PKMv2RSA和RSA的漏洞（相对于潜在的AKC攻击），并提供解决方案，以提高此类协议的安全性水平。
2015-07-11 cs.CR
On the security of the Blockchain Bix Protocol and Certificates
BIX协议是一种基于区块链的协议，允许分发将主体与其公钥链接的证书，因此提供类似于PKI的服务，但不需要CA。在本文中，我们分析了BIX协议的安全性在一个正式的方式，在四个步骤。首先，我们确定正式的安全性假设是非常适合这个协议。其次，我们提出了一些针对BIX协议的攻击场景。第三，我们提供了一个正式的安全证明，其中一些攻击是不可行的，根据我们以前建立的假设。最后，我们将展示如何进行另一次攻击。
2016-07-28 cs.CR
Composing security protocols: from confidentiality to privacy
安全协议在我们的许多日常生活应用中使用，我们的隐私在很大程度上取决于它们的设计。形式化验证技术已经证明了它们对分析这些协议的有用性，但是它们变得如此复杂，以至于必须开发模块化技术。我们提出了几个结果，安全地组成安全协议。我们认为任意原语建模使用方程理论，和一个丰富的进程代数接近所应用的π演算。依靠这些组合的结果，我们能够得到一些安全属性的协议，从每个子协议单独进行的安全分析。我们考虑并行组合和密钥交换协议的情况。我们的研究结果适用于处理机密性，但也隐私型的属性（如匿名性，不可链接性）表示使用的概念等价。我们说明了我们的组合结果的有用性，从3G手机应用程序和电子护照的协议。
2014-10-20 cs.CR
Security issues in a group key establishment protocol
Information Security Group, Royal Holloway, University of London（伦敦大学皇家霍洛威学院信息安全组）
本文指出近期发表的群体密钥建立协议存在重大缺陷，严重到不应再使用。
2018-03-16 cs.CR
Cryptanalysis and improvement of two certificateless three-party authenticated key agreement protocols
最近提出了两个无证书的三方认证密钥协商协议，这两个协议都被认为满足前向安全性和抗密钥泄露假冒性等安全特性，通过密码分析，我们证明了一个协议既不满足前向安全性和抗密钥泄露假冒性，也不能抵抗知道所有用户秘密值的对手的攻击，另一种不能抵抗密钥泄露冒充攻击。最后，我们分别针对两个原协议的安全缺陷提出了改进协议。进一步的安全性分析表明，我们改进的协议可以消除这些安全漏洞。
2013-01-22 cs.CR
Security Penetration Test Framework for the Diameter Protocol
本文概述了所需的渗透测试套件围绕蜂窝呼叫控制协议称为直径的基础设施。给出了Diameter的简要描述以及进行测试的基本设备和设计要求。
2014-07-24 cs.CR
A Security Protocol for Multi-User Authentication
在本说明中，我们提出了一个加密通信协议，也提供了数据库的安全性。对于数据通信的加密，我们使用类似于立方公钥变换的变换。该方法表示多对一映射，这增加了任何蛮干攻击的复杂性。还包括一些有趣的性质的转换是基本的认证协议。
2008-04-11 cs.CR
On the Security of an Unconditionally Secure, Universally Composable Inner Product Protocol
在本文中，我们讨论了分布式内积（DIP）协议的安全性[IEEE TIFS，11（1），（2016），59-73]。我们显示在这个协议中的信息泄漏，不会发生在一个理想的执行DIP功能。在某些情况下，这种信息泄漏使其中一方能够完全了解另一方的输入。我们将给出这些场景的例子。
2018-09-22 cs.CR
On the Security of Wang's Provably Secure Identity-based Key Agreement Protocol
在2005年的IACR报告中，Wang发表了一个适用于资源受限设备的高效的基于身份的密钥协商协议（IDAK）。作者证明了IDAK密钥协商协议在Bellare-Rogaway模型下是安全的，并给出了单独的adhoc安全性证明，证明了IDAK协议不容易受到密钥泄露假冒攻击，并且具有完全前向安全性（PFS）.在这份报告中，我们回顾了协议的安全属性，并指出它是脆弱的未知密钥共享攻击。虽然这种攻击通常很难在现实世界的环境中设置，但从理论的角度来看，它们仍然很有趣，因此我们提供了一个以标准方式解决问题的协议版本。在分布式计算的更强的扩展Canetti-Krawczyk安全模型下，基于Gap双线性Diffie Hellman和随机预言机假设给出了IDAK协议的安全性证明.
2013-12-16 cs.CR
Security Analysis of two Distance-Bounding Protocols
在本文中，我们分析了两个最近提出的距离绑定协议称为瞳和NUS协议的安全性。我们的研究结果表明，这两个协议的安全性被高估。也就是说，我们表明，Hitomi协议是容易受到一个完整的秘密密钥披露攻击，这不仅会导致违反协议的隐私，但也可以利用进一步的攻击，如冒充，马？诈骗和恐怖诈骗袭击。我们的研究结果还表明，成功的概率在距离欺诈攻击NUS协议可以增加到（3/4）^n，甚至稍多，如果对手配备了一些计算能力。
2012-01-17 cs.CR
Security of EV-Charging Protocols
电动汽车充电领域涉及参与者、设备、网络和协议的复杂组合。这些协议的制定没有明确的安全重点。在本文中，我们概述了在荷兰使用的主要角色和协议。我们描述了一个明确的攻击者模型和安全要求，表明鉴于此，许多协议都有安全问题，并提供了如何解决这些问题的建议。最重要的结论是，传输中的数据需要端到端的安全性，静态数据需要长期的真实性。此外，我们强调需要改进电动汽车驾驶员的身份验证，例如使用银行卡。对于通信链路，我们建议强制使用TLS，TLS选项和配置的标准化，以及使用TLS客户端证书改进身份验证。
2022-02-09 cs.CR
Quantum Key Distribution (QKD) and Commodity Security Protocols: Introduction and Integration
我们提出了一个概述量子密钥分发（QKD），一个安全的密钥交换方法的基础上的量子物理定律，而不是计算复杂性。我们还提供了两个最广泛使用的商品安全协议，TLS和TLS的概述。在密钥交换模型的基础上，我们提出了如何将量子密钥分配集成到这些安全应用中。对于这样的QKD集成，我们提出了一个支持层，该支持层在QKD协议和安全应用之间提供一组公共QKD服务
2010-04-05 cs.CR
How Do Smart Contracts Benefit Security Protocols?
智能合约最近被许多安全协议采用。然而，现有的研究缺乏令人满意的理论支持，合同如何有利于安全协议。本文旨在对基于智能合约（SC）的安全协议进行系统分析，以弥补参数和声明不明确的缺陷。本文首先研究了\textit{state of the art studies}，并在定义了语法和假设的基础上建立了智能合约协议的形式化模型。然后，我们将我们的形式化框架应用于两个具体的指令，以探索相应的优点和理想的属性。通过我们的分析，我们抽象出三个通用属性（\textit{non-repudiation, non-equivocation, and non-frameability}），并相应地识别出两种模式。(1)智能合约可以作为一个自治的用户来协助可信第三方（TTP）;（2）智能合约可以取代传统的TTP。据我们所知，这是第一个研究提供了深入的讨论SC为基础的安全协议从严格的理论角度。
2022-04-20 cs.CR
The Security Protocol Verifier ProVerif and its Horn Clause Resolution Algorithm
ProVerif是一个广泛使用的安全协议验证器。在内部，ProVerif使用Horn子句对协议进行抽象表示，并在这些子句上使用解析算法，以证明协议的安全属性或发现攻击。在本文中，我们提出了ProVerif的概述，并讨论了一些具体的决议算法，涉及到特定的应用领域和特定的条款，ProVerif生成。本文是一个简短的总结，提供了关于ProVerif的出版物的指针，读者可以在其中找到更多的细节。
2022-11-22 cs.CR
Dynamic Tags for Security Protocols
密码协议的设计和验证是一项非常困难的任务，即使是在抽象的密码学符号模型中。这主要是由于这样一个事实，即协议可能会与任意的攻击者产生一个验证问题，有几个来源的无界性（消息的大小，会话的数量等，在本文中，我们描述了一类协议，决定安全的一个无界的会话数是可判定的。更确切地说，我们提出了一个简单的转换映射的协议，是安全的有限数量的协议会话（可判定的问题）的协议，是安全的无限数量的会话。需要考虑的会话的精确数量是安全属性的函数，我们表明，对于几个经典的安全属性，单个会话是足够的。因此，在许多情况下，我们的结果产生了一个安全协议的设计策略：（i）设计一个协议，旨在为{单一会话}是安全的;和（ii）应用我们的转换，以获得一个协议，这是安全的无限数量的会话。
2014-06-17 cs.CR
On the Security of Privacy-Preserving Vehicular Communication Authentication with Hierarchical Aggregation and Fast Response
在[3]中，作者提出了一种用于安全车辆通信的高效安全和隐私保护方案。该方案由四个协议组成：系统设置，STP和STK分发协议，公共字符串同步协议，以及车载通信协议。在这里，我们定义了安全模型的协议，STP和STK分布，以及协议的车辆通信，分别。然后，我们证明了这两个协议是安全的，在我们的模型。
2015-08-07 cs.CR
On the Security of Cryptographic Protocols Using the Little Theorem of Witness Functions
在本文中，我们展示了如何实用的见证函数的小定理是在检测某些类别的密码协议的安全缺陷。我们传达了一个形式化的分析的Needham-Schroeder密钥协议的见证函数的理论。我们展示了它如何帮助教一个安全漏洞，在一个给定的步骤中，该协议的安全性的值在发送的消息中的一个特定的敏感票意外地暴跌相比，其值时收到。入侵者可能会利用此漏洞发起Denning和Sunday所述的重放攻击。
2019-03-01 cs.CR
Automated Verification of Accountability in Security Protocols
问责制是安全协议设计中的一个新范式，旨在消除对各方的传统信任假设，并使他们对自己的不当行为负责。这意味着首先建立信任，并在这种信任受到侵犯时识别和做出反应。在这项工作中，我们讨论了一个协议不可知论定义的问责制：一个协议提供问责制（w.r.t.某些安全属性），如果它可以标识所有行为不端的各方，其中行为不端被定义为导致安全违规的协议偏离。我们提供了一个机械化的方法来验证问责制，并展示其用于验证和攻击发现各种例子的问责制和因果关系的文献，包括证书透明度和克罗尔负责算法协议。我们达到了高度的自动化表示问责制方面的一组跟踪属性，并显示其健全性和完整性。
2019-05-08 cs.CR
Formal Security Analysis of Agent Protocol Composition
Dartmouth College（达特茅斯学院）；Palo Alto Networks（帕洛阿尔托网络）；Meta；UC Riverside（加州大学河滨分校）
提出AgentThread框架，通过分层安全范围、TLA+形式化检查和两阶段验证器，对智能体协议进行安全分析，发现35个规范级问题及30个组合缺陷，揭示协议间责任缺失。
2026-06-27 cs.CR
Exploiting Partial Order of Keys to Verify Security of a Vehicular Group Protocol
车辆网络将实现一系列新的应用，以提高道路交通效率、安全性并降低燃料消耗。至于其他网络物理系统，安全性对于这些应用程序的部署至关重要，标准化工作正在进行中。在本文中，我们进行了系统的安全性评估的车辆排队协议，通过深入分析的协议和安全标准。我们处理的复杂性的结果模型的证明策略的基础上的关系的关键。密钥关系形成偏序，它封装了保密性和真实性依赖。我们表明，我们的顺序感知的方法使得验证可行，并证明了强大的真实性以及整个协议中使用的所有密钥的保密性。
2021-11-25 cs.CR
An Idea to Increase the Security of EAP-MD5 Protocol Against Dictionary Attack
IEEE 802.1X是基于端口的网络访问控制的国际标准，它为本地网络或无线本地网络的设备申请者提供认证。该标准定义了EAP协议在IEEE 802.在该标准中，认证协议成为网络安全的补充部分。EAP系列协议在速度和安全性方面有多种多样。EAP-MD5是其中最快的协议之一，也是本文的主要研究对象。此外，为了提高EAP-MD5的安全性，针对它的一系列攻击已被调查。本文首先简要介绍了EAP-MD5协议，并描述了针对该协议的一系列字典式攻击。然后，根据观察到的弱点，通过提出适当的想法，在保持执行速度的同时，提高其对字典式攻击的安全性。
2018-12-04 cs.CR
Internet voting protocol based on implicit data security
提出了一种基于隐式数据安全的网络投票协议。该协议允许重铸的选票，这允许改变主意的选民在时间窗口期间，投票是开放的，或在一个较短的时间内，重铸是允许的。投票的安全性依赖于多个服务器，因此每个投票被划分为分区，这些分区分布在服务器之间，所有这些分区都需要放在一起以重建投票。这样的协议在讨价还价和电子商务中有潜在的应用。
2010-01-11 cs.CR
Cryptanalysis of two recently proposed ultralightweight authentication protocol for IoT
通过扩大对象与互联网的连接以及它们进入人类生活，安全和隐私问题变得重要。为了增强互联网的安全性和隐私性，已经开发了许多安全协议。不幸的是，对这些协议进行的安全分析表明，它们容易受到一次或几次攻击，这就消除了这些协议的使用。因此，物联网（IoT）安全协议的需求尚未得到解决。最近，Khor和Sidorov对Wang等人的协议进行了分析，提出了一个改进的协议，本文首先指出该协议也不具有足够的安全性，因此不推荐在任何应用中使用。更准确地说，我们提出了一个完整的秘密泄漏攻击对该协议，该协议提取的全部秘密通过两个通信与目标标签。此外，Sidorv等人最近提出了一种用于支持区块链的供应链的超轻量化相互认证RFID协议，该协议由正式和非正式的安全证明支持。然而，我们提出了一个完整的秘密泄漏攻击，对这个协议。
2019-07-25 cs.CR
SoK: An Analysis of Protocol Design: Avoiding Traps for Implementation and Deployment
今天的互联网使用多种不同的协议。虽然其中一些协议是首先实施和使用并随后记录的，但其他协议是首先指定然后实施的。无论协议是如何形成的，它们的定义都可能包含导致不安全的实现或部署的陷阱。一个典型的例子是协议规范中的认证要求不够严格。由此产生的错误配置，即，不启用强身份验证是Internet安全事件的常见根本原因。事实上，互联网协议通常在设计时没有考虑到安全性，这导致了大量的错误配置陷阱。虽然这种情况正在慢慢改变，但严格的安全考虑可能会产生类似的不良影响。由于复杂的实施和不充分的文档，安全功能可能仍然未使用，使部署容易受到攻击。在本文中，我们提供了一个系统的安全陷阱中发现的常见的互联网协议。通过将协议分为四类，我们确定了导致常见安全陷阱的主要因素。这些见解以及对以最终用户为中心的可用性和默认安全性的观察，然后用于获得改进现有协议和设计新协议的建议-而不会为运营商，实施者和用户设置此类安全敏感陷阱。
2016-10-18 cs.CR
A Survey on Security Issues in Ad Hoc Routing Protocols and their Mitigation Techniques
移动自组织网络是一种由移动节点组成的临时网络，通过无线链路连接，没有任何固定的基础设施或中央管理。由于这些网络的自配置性质，拓扑结构是高度动态的。这使得Ad Hoc网络中的路由协议极易受到严重的安全问题。在本文中，我们调查了常见的安全威胁和攻击，并总结了调查中提出的解决方案，以减轻这些安全漏洞。
2012-03-16 cs.CR
Drawing the LINE: Cryptographic Analysis and Security Improvements for the LINE E2EE Protocol
King’s College London（伦敦国王学院）；University of Sheffield（谢菲尔德大学）
本文对LINEv2协议进行了首次可证明安全分析，指出其缺乏前向保密和事后妥协安全，并提出改进方案以增强其安全性。
2026-02-20 cs.CR
Decryptable to Your Eyes: Visualization of Security Protocols at the User Interface
身份验证协议的设计，特别是对于在线银行服务和任何敏感性质的服务，是相当具有挑战性的。实际上，强制执行安全保证具有开销，因此强加了不总是满足可用性和用户需求的额外计算和设计考虑。另一方面，放松假设和严格的安全设计以改善用户体验可能会导致安全漏洞，从而损害用户对系统的信任。在本文中，我们展示了如何仔细的可视化设计，不仅可以提高安全性，而且可用性的认证过程。为此，我们提出了一个家庭的可视化认证协议，一个可视化的交易验证，和一个“解密到你的眼睛只”协议。通过严格的分析，我们验证了我们的协议是免疫的许多具有挑战性的认证攻击适用于在文献中。此外，使用我们的协议原型的广泛的案例研究，我们强调了我们的方法在现实世界中的部署的潜力：我们能够实现高水平的可用性，同时满足严格的安全要求。
2011-12-10 cs.CR
Formal security analysis of registration protocols for interactive systems: a methodology and a case of study
在这项工作中，我们提出并正式分析CHAT-SRP（基于混沌的票证安全注册协议），一个协议，以提供一个强大的密码解决方案，经典的安全问题的交互和协作平台。也就是说，我们专注于保密性和真实性，同时保持高可用性。从这个意义上说，用户被迫盲目信任系统管理员和开发人员。此外，据我们所知，使用形式化方法来验证通信协议的安全属性还不是一个普遍的做法。我们在这里提出了一种方法来填补这一空白，即，分析拟议议定书的安全性和基本前提的相关性。在这个问题上，我们提出了一个协议的定义和正式评估的数字身份的分布。一旦分发，这些身份可用于验证信息的完整性和来源。我们的安全分析基于科学界广泛接受的安全协议的自动验证工具，以及它们所基于的原则。此外，它是假设完美的密码原语，以便集中在协议消息的交换分析。我们的协议的主要属性是合并票，使用基于随机数（仅使用一次的数字）和用户的个人数据的混沌的计数器创建。结合多通道认证方案与一些以前的知识，这些票提供安全性在整个协议中，通过明确地链接每个注册用户与一个单一的请求。[..]
2012-09-06 cs.CR
A Secure TFTP Protocol with Security Proofs
智能设备的进步已经见证了许多移动应用（诸如Android应用）的重大发展。这些智能设备通常使用无线技术互连到互联网，并且在这些无线设备中使用TFTP协议的应用变得越来越普遍。在这项工作中，我们提出了一个增强的轻量级安全协议，智能设备和服务器通信使用简单的文件传输协议（TFTP）。我们建议使用轻量级对称加密的数据加密和非对称加密的密钥交换协议在TFTP。安全TFTP的目标实现是针对嵌入式设备，如Wi-Fi接入点（AP）和远程基站（BS）。本文提出了一种基于攻击模型（IND-CCA 2）的TFTP协议安全性证明。从Cramer-Shoup加密方案和固定时间边信道安全性两个方面对SSW-ARQ协议进行了安全性降低。我们还介绍了一种新的对手模型在IND-CCA 2-（SC-TA），它被认为是一个实用的模型，因为该模型结合了定时攻击。
2014-08-29 cs.CR
An Overview of Wireless IoT Protocol Security in the Smart Home Domain
随着物联网在智能技术中的应用越来越广泛，其协议的混乱变得越来越令人困惑。更严重的是，这些协议的严重安全缺陷变得明显，因为上市时间是一个关键因素，而这是以不彻底的安全设计和测试为代价的。这尤其适用于灵巧家庭领域，消费者驱动的市场需要快速和廉价的解决方案。本文概述了物联网的应用领域，讨论了灵巧家庭中最重要的无线物联网协议，包括KNX-RF、EnOcean、Zigbee、Z-Wave和Thread。最后，描述了这些协议的安全特性，并将它们相互比较，给出了建议，谁的协议更适合于一个安全的灵巧家庭。
2018-01-22 cs.CR
Automated analysis of security protocols with global state
需要保持事务状态的安全API、密钥服务器和协议需要保持全局的、非单调的状态，例如，以数据库或寄存器的形式。然而，大多数现有的自动化验证工具不支持这种有状态的安全协议的分析-有时是因为根本的原因，如编码的协议作为霍恩条款，这是固有的单调性。一个值得注意的例外是最近的tamarin prover，它允许将协议指定为多集重写（msr）规则，这是一种足以表达状态的形式主义。由于多集重写是一种“低级”规约语言，不直接支持并发消息传递，因此正确编码协议是一个困难且容易出错的过程。我们提出了一个进程演算，这是一个变种的应用π演算与构造操作的全局状态的进程并行运行。我们表明，这种语言可以被翻译为msr规则，同时保留所有的安全属性表示在一个专用的一阶逻辑的安全属性。翻译已经实现了一个原型工具，它使用的tamarin证明作为后端。我们将该工具应用于几个案例研究，其中包括PKCS\#11的简化片段，Yubikey安全令牌和乐观的合同签署协议。
2014-05-12 cs.CR
On the Design and Security of Collective Remote Attestation Protocols
针对现有集体远程证明（CRA）协议设计多样、安全保障难以统一评估的问题，本文提出统一框架Catt，基于40项协议的研究定义设备角色与新安全属性，分类协议安全目标，并通过tamarin prover验证SIMPLE+协议证明其适用性。
2024-07-12 cs.CR
Strand-Based Approach to Patch Security Protocols
在本文中，我们介绍了一种机制，旨在加快安全协议的开发周期，通过添加自动化的辅助诊断和修复。我们的机制依赖于现有的验证工具分析中间协议和合成潜在的攻击，如果协议是有缺陷的。对这些攻击（包括类型缺陷攻击）的分析查明了故障的来源，并控制了对协议的适当补丁的合成。使用链空间，我们已经制定了一般的协议修复准则，并将其捕获到正式的要求（套）协议步骤。对于每一个需求，都有一组规则将一组违反需求的协议步骤转换为一组符合需求的协议步骤。我们已经成功地在许多错误的协议上测试了SHRIMP，所有这些协议都被成功修复，完全自动化。
2013-08-08 cs.CR
Musings on the HashGraph Protocol: Its Security and Its Limitations
HashGraph协议是一个拜占庭容错原子广播协议。它对本地存储的元数据的新颖使用允许各方仅通过检查其本地数据来恢复其日志的一致顺序，从而消除了对投票协议的需要。我们的论文的第一个贡献是提出一个重写的安全证明的哈希图协议，遵循原子广播文献中使用的一致性和活性范例。在我们的第二个贡献中，我们展示了一种新的对抗策略，该策略使协议在预期的指数轮数内无法将数据提交到日志中。这紧证明了原论文中所提出的指数上界。我们相信，我们的安全性证明将使HashGraph与其他原子广播协议的比较变得更容易，并将其思想融入新的构造中。我们还相信，我们的攻击可能会激发更多的研究，对其他基于DAG的原子广播协议进行类似的攻击。
2022-10-25 cs.CR
Electric Vehicle Charging: a Survey on the Security Issues and Challenges of the Open Charge Point Protocol (OCPP)
智能电动汽车（EV）和插电式电动汽车（PEV）的使用增加开辟了一个新的研究和开发领域。在住宅和公共区域，电动汽车充电站的数量大大增加。在这些EV充电站点内，各种实体需要以安全和有效的方式进行通信。开放充电点协议（OCPP）提供了一种协调这种通信的方法，并且已经在许多实现中使用。但是，只有最新的OCPP 2.0版本的协议包含某些安全功能。在本文中，我们介绍了参与基于OCPP的智能充电场景的实体，我们识别了安全问题和威胁，并提出了学者们提出的解决方案。我们确定了OCPP的开放安全问题，并提出了未来的研究方向，为协议的安全增强。
2022-07-05 cs.CR
Security and Protocol Exploit Analysis of the 5G Specifications
第三代合作伙伴计划（3GPP）于2018年3月发布了首个5G安全规范。本文回顾了5G安全架构、要求和主要流程，并在已知和新协议利用的背景下对其进行了评估。虽然与前几代相比，安全性得到了增强，以解决已知的协议漏洞，但我们的分析确定了一些对安全性至关重要的潜在不切实际的系统假设，以及一些可能使5G系统容易受到对抗攻击的协议边缘情况。例如，支持空加密和空身份验证，并且可以在有效的系统配置中使用，并且某些关键安全功能仍然不在规范的范围内。此外，防止预认证消息漏洞似乎依赖于不切实际的运营商和漫游协议以及所有全球运营商的公钥管理的隐含假设。并行地，只有在服务网络实施可选的安全特征并且UE知道归属网络运营商的公钥的情况下，才防止诸如国际移动订户身份（IMSI）捕获器的现有威胁。与4G LTE协议漏洞的比较表明，截至Release 15的5G安全规范并没有完全解决用户隐私和网络可用性问题，其中一个边缘情况可能会危及5G用户和服务的隐私，安全性和可用性。
2018-11-28 cs.CR
Security Analysis of Vendor Implementations of the OPC UA Protocol for Industrial Control Systems
OPC UA协议是即将在欧洲建立工业4.0流程的事实标准，也是少数几个承诺安全功能以防止攻击者操纵和破坏关键基础设施的工业协议之一。尽管该协议非常重要，但到目前为止，产品供应商、实现该标准的库和最终用户在采用OPC UA安全功能方面面临的挑战还没有得到调查。在这项工作中，我们系统地调查了48个公开的工件组成的产品和库的OPC UA和显示，38出的48个工件有一个（或多个）安全问题。特别是，我们表明，7 OPC UA文物不支持协议的安全功能。此外，31个部分具有OPC UA安全性的工件依赖于不完整的库，并带有误导性的说明。因此，依赖这些产品和库将导致OPC UA安全功能的脆弱实现。为了验证我们的分析，我们设计，实施和演示攻击，攻击者可以窃取受害者之间交换的凭证，窃听进程信息，通过传感器值和执行器命令操纵物理过程，并防止检测到异常。
2021-11-08 cs.CR
SecGoal: A Benchmark for Extracting Formalizable Security Goals from Protocol Documents
Beijing University of Posts and Telecommunications（北京邮电大学）
提出SecGoal基准和AIFG框架，通过微调小型开源LLM实现从协议文档中高精度提取可形式化安全目标，并生成结构化安全属性。
2026-05-28 cs.CR
How many FIDO protocols are needed? Surveying the design, security and market perspectives
毫无疑问，一个人拥有一个强大的密码是不足以解决安全问题的。研究表明，由于人为因素，无论应用何种保护机制，密码都会受到各种攻击。不同市场采用更有效的身份验证方法的关键是安全性和可用性之间的权衡。为了弥合用户友好界面和高级安全功能之间的差距，快速身份在线（FIDO）联盟定义了几个身份验证协议。虽然FIDO的基于生物特征的身份验证并不是一个新概念，但仍然让最终用户和开发人员感到沮丧，这可能是阻碍FIDO完全主导数字身份验证市场的一个因素。本文追溯了FIDO协议的演变，通过识别FIDO协议在不同版本中的技术特征和安全要求，同时对不同市场（例如，数字银行、社交网络、电子政务等），适用性、易用性、可扩展性和未来的安全考虑。从分析中，我们得出结论，目前没有一个主导版本的FIDO协议，更重要的是，早期的FIDO协议仍然适用于新兴的垂直服务。
2021-06-29 cs.CR
A Trace Logic for Local Security Properties
我们提出了一个新的简单的\emph{trace}逻辑，可用于指定\emph{local security properties}，即安全属性，指的是一个单一的参与者的协议规范。我们的技术允许协议设计者提供所需的安全属性的正式规范，并将其自然地集成到密码协议的设计过程中。此外，该逻辑还可用于形式化验证。我们说明了我们的技术的效用，通过暴露新的攻击研究协议TMN。
2004-11-30 cs.CR
PrettyCat: Adaptive guarantee-controlled software partitioning of security protocols
一个简单的错误就可能导致当今大型单片软件的所有安全性受到全面损害。软件的分区可以帮助简化代码审查和验证，而软件组件的隔离执行可以限制不正确实现的影响。然而，现有的应用程序分区技术太昂贵，太不精确，或涉及不安全的手动步骤。目前还没有一种自动而安全的方法来将安全协议分解为基于组件的系统。我们提出了一种方法和工具集，自动隔离安全相关的软件到一个无限数量的分区，根据所需的安全保证部署的加密构建块。由于分区会带来通信开销，我们提供了一系列合理的性能优化。此外，通过将我们的方法应用于安全消息传递协议OTR，我们证明了它的适用性，并实现了可信计算基础的显着减少。与单片实现相比，只有29%的分区协议需要机密性保证，其进程开销与常见的沙箱技术相当。
2017-06-15 cs.CR
AgentRFC: Security Design Principles and Conformance Testing for Agent Protocols
Dartmouth College（达特茅斯学院）；Palo Alto Networks（帕洛阿尔托网络）
本文提出AgentProtocolStack、Agent-AgnosticSecurityModel和AgentConform，旨在为智能体协议提供系统性的安全框架，解决协议合规性测试问题，并揭示协议组合时的安全隐患。
2026-03-25 cs.CR
Implementing Security Protocol Monitors
密码协议通常由叙述来指定，即，有限的消息交换序列，显示协议的预期执行。叙述的另一个用途是描述攻击。在本文中，我们建议编译，在可能的情况下，攻击描述叙述成一组测试，诚实的参与者可以执行，以排除这些执行。这些测试可以在监视器中实现，以保护现有的实现免受流氓行为的影响。
2021-09-07 cs.CR
Bytes to Schlep? Use a FEP: Hiding Protocol Metadata with Fully Encrypted Protocols
本文针对全加密协议（FEP）缺乏形式化安全定义的问题，首次提出适用于TCP和UDP场景的元数据保护安全定义，给出新构造并证明安全性，同时系统评估现有FEP候选方案的可识别性。
2024-09-06 cs.CR
Security Analysis of the EDHOC protocol
Ephemeral Diffie-Hellman Over COSE（EDHOC）旨在成为一种非常紧凑和轻量级的具有临时密钥的认证Diffie-Hellman密钥交换。预计它将提供相互认证、前向保密和身份保护，具有128位安全级别。在SECRYPT '21上已经提出了对以前版本的正式分析，并在IETF正在进行的评估过程中进行了一些改进。不幸的是，虽然形式化分析可以发现协议中的一些误解，但它不能评估实际的安全级别。在没有完全中断的情况下，我们无论如何都会在2^64个操作中展示攻击，这与预期的128位安全级别相矛盾。此后，我们提出了改进，其中一些是在没有额外的成本，以实现128位的安全性的所有安全属性（即密钥隐私，相互认证和身份保护）。
2022-09-09 cs.CR
Non-collaborative Attackers and How and Where to Defend Flawed Security Protocols (Extended Version)
安全协议在部署后经常被发现存在缺陷。我们提出了一种方法，旨在中和或缓解的攻击有缺陷的协议：它避免了完全解雇感兴趣的协议，并允许诚实的代理继续使用它，直到一个正确的版本被释放。我们的方法是基于知识的网络拓扑结构，我们的模型作为一个图形，并在随后的可能性创建一个干扰的Dolev-Yao攻击者正在进行的攻击，通过非协作驱动的ad-hoc良性攻击者，发挥网络监护人的作用。这些守护者位于网络的战略点，其任务是监视传输中的消息，并在运行时通过特定类型的推理发现攻击是否正在进行，在肯定的情况下中断协议的运行。我们不仅研究如何，而且在哪里，我们可以尝试捍卫有缺陷的安全协议：我们调查不同的网络拓扑结构，使安全协议防御可行，并说明我们的方法通过具体的例子。
2014-05-27 cs.CR
Security Analysis of a Communication Protocol: MQTT
Polytechnic of Porto - School of Engineering（波尔图理工学院工程学院）
本文分析了物联网环境下MQTT协议的安全性，通过理论与实验结合的方法，发现缺乏强加密和认证存在关键风险，并提出改进策略。
2026-05-15 cs.CR
On the Security of Non-Linear HB (NLHB) Protocol Against Passive Attack
作为RFID系统HB认证协议的一种变体，它依赖于对线性码进行解码以抵抗被动攻击的复杂性，Madhavan等人提出了非线性HB（NLHB）协议。与HB相比，NLHB依赖于解码一类非线性代码的复杂性，从而使针对HB提出的被动攻击无效。在本文中，我们表明，对HB协议的被动攻击仍然可以适用于NLHB和该协议不提供所需的安全裕度。在我们的攻击中，我们首先线性化NLHB的非线性部分，以获得一个HB等价NLHB，然后利用HB提出的被动攻击技术来评估NLHB的安全裕度。结果表明，虽然NLHB的安全裕度相对高于HB对类似的被动攻击技术，它已被高估，与所声称的相反，NLHB是容易受到针对HB的被动攻击，特别是当协议中的噪声向量具有较低的权重。
2012-01-17 cs.CR
A Security Analysis and Revised Security Extension for the Precision Time Protocol
精确时间协议（PTP）旨在提供高度精确和同步的时钟。它的定义标准IEEE 1588有一个安全部分（“附录K”），它依赖于密钥保密。在本文中，我们提出了一个详细的威胁分析的PTP标准，其中我们强调的安全属性，应解决任何安全扩展。在此分析过程中，我们确定了一系列新的攻击和非加密的基于网络的防御，以减轻他们。然后，我们建议用一个有效的椭圆曲线公钥签名来取代附件K的对称密码。我们实施了所有攻击以证明其有效性，并实施和评估了网络和加密防御。我们的结果表明，所提出的方案是非常实用的，比以前的建议更安全。
2016-05-25 cs.CR
