LNGate: Powering IoT with Next Generation Lightning Micro-payments using Threshold Cryptography
比特币已经成为一种革命性的支付系统，其分散的分类账概念，但它有显著的问题，如高交易费用和长确认时间。闪电网络（LN）是在很久以后才推出的，它通过一个称为链下支付的创新概念解决了大部分问题。随着这一进步，比特币已成为执行微支付的有吸引力的场所，也可以在许多物联网应用中采用（例如收费支付）。然而，由于存储、内存和处理要求，在物联网设备上托管LN和比特币是不可行的。因此，在本文中，我们提出了一种高效安全的协议，使物联网设备能够通过不可信的网关节点使用LN。网关托管LN和比特币节点，并可以打开和关闭LN通道，代表IoT设备发送LN支付。这种委托方法由（2，2）阈值方案提供支持，该方案要求IoT设备和LN网关联合执行所有LN操作，这进而保护双方的资金。具体来说，我们建议对LN的比特币公钥和私钥及其承诺点进行阈值化。通过这些和其他几个协议级别的更改，物联网设备可以免受撤销状态广播，共谋和赎金攻击。我们通过更改LN的源代码实现了所提出的协议，并使用Raspberry Pi对其性能进行了全面评估。我们的评估结果表明，与协议相关的计算和通信延迟可以忽略不计。据我们所知，这是第一个在LN中实现门限密码的工作。
2021-05-28 cs.CR
LNGate$^2$: Secure Bidirectional IoT Micro-payments using Bitcoin's Lightning Network and Threshold Cryptography
针对物联网设备无法直接部署比特币闪电网络的问题，提出基于门限密码学的委托协议，通过不可信网关实现安全双向小额支付，经实验验证性能优异，为首个在闪电网络中落地门限密码学的方案。
2023-07-19 cs.CR
A Developer-Friendly Library for Smart Home IoT Privacy-Preserving Traffic Obfuscation
在过去的几年里，互联网连接设备的数量和种类大幅增长，对安全和隐私提出了新的挑战。研究表明，网络攻击者可以使用来自消费者物联网设备的流量率元数据来推断敏感的用户活动。塑造流量以适应独立于用户活动的分布可以保护隐私，但由于需要开发人员的努力和开销带宽成本，这种方法很少被采用。在这里，我们为物联网开发人员提供了一个Python库，可以轻松地将隐私保护流量整形集成到他们的产品中。该库通过有效负载填充、碎片和随机覆盖流量的组合自动混淆设备流量模式，从而取代了标准网络功能。我们的库成功地保护了用户隐私，并且对于具有低发送速率或高延迟容限的物联网设备，需要大约4 KB/s的开销带宽。考虑到美国家庭的正常互联网速度，这种开销是合理的，并且是对现有解决方案带宽要求的改进。
2018-08-22 cs.CR
Providing a hybrid cryptography algorithm for lightweight authentication protocol in RFID with urban traffic usage case
如今，物联网（IoT）是通过通信网络实现信息连接和传输的新兴技术之一。物联网的主要思想是广泛存在的对象，如移动设备，传感器和RFID。随着城市交通量的增加，现有的基于物联网的智能城市交通管理系统可能至关重要。因此，本文重点研究了基于RFID的城市交通安全问题。在我们的方案中，RFID标签被选为本文的研究对象。在本文中，我们提出了一个相互认证协议，导致基于混合密码的隐私。此外，提出了一种可以高速读取的RFID标签的认证过程。该协议试图降低计算的复杂性。同时，该方法可以抵御欺骗标签和阅读器，标签跟踪和重放攻击。
2021-04-15 cs.CR
QERS: Quantum Encryption Resilience Score for Post-Quantum Cryptography in Computer, IoT, and IIoT Systems
Luleå University of Technology（吕勒奥理工大学）
本文提出QERS框架，通过整合密码学性能、系统限制和多准则决策分析，评估后量子密码学在计算机、物联网和工业物联网环境中的韧性，支持安全设计和迁移规划。
2026-01-19 cs.CR cs.NI
A Secured Protocol for IoT Networks
过去的研究人员已经表明，对称密钥加密通常被认为是不可行的，并且公钥密码学有时无法为数据提供足够的安全性和完整性。与这种偏见相反，我们的论文提出了一种新的方法，建立安全的数据，通过加密技术，如RSA，更重要的是，它确定了一个随机路径路由消息从源到目的地，并确保数据包安全地传递，即使当中间结点被攻击，通过确定源和目的地之间的替代路径。
2020-12-22 cs.CR
A lightweight cryptography (LWC) framework to secure memory heap in Internet of Things
设备的广泛联网和物联网（IoT）产生的大量数据已经引起了研究人员的注意。Java是物联网、无线传感器网络（WSN）、近场通信（NFC）和射频识别（RFID）等嵌入式应用最常用的平台。Java、SWIFT、PHP和C++等对象程序设计语言在对象运行后使用垃圾回收，这为下一个内存地址占用（NMAO）、内存重放、学习任务行为（LTB）等攻击提供了安全漏洞。当攻击超出目标设备到周围连接的设备时，物联网的安全风险会增加。不适当或错误的操作会导致能量损失和成本增加。本文提出了一种保护物联网系统运行免受内存堆渗透和地址修改攻击的安全方法。该方法通过在运行时间加密对象垃圾回收来防止定向攻击。为了形成唯一的签名机制，加密哈希函数（CHF）采用特定的单向哈希算法。该框架使用基于L函数的ECC和一次性密钥（OTK）来保护内存堆。我们的方法用于开放系统，其中不考虑对操作系统的影响。事实证明，所提出的方法是强大而有效的，可以通过更好地检测恶意攻击来帮助在多个物联网应用程序中实现更高级别的安全性。
2020-11-20 cs.CR
Thetacrypt: A Distributed Service for Threshold Cryptography
本文提出 Thetacrypt 分布式门限密码学库，统一集成多种门限方案并适配底层网络层，用于在一致条件下评估各协议性能，揭示传统微基准测试忽视分布式特性的问题。
2025-02-05 cs.CR
Quantum Encryption Resilience Score (QERS) for MQTT, HTTP, and HTTPS under Post-Quantum Cryptography in Computer, IoT, and IIoT Systems
Luleå University of Technology（吕勒奥理工大学）
本文提出QERS评分系统，用于评估MQTT、HTTP和HTTPS在后量子密码学环境下的性能与安全韧性，通过实验发现MQTT效率最高，HTTPS安全韧性最佳但资源消耗更高。
2026-01-19 cs.CR cs.NI
Post-Quantum Cryptography for Internet of Things: A Survey on Performance and Optimization
该综述调研了资源受限物联网设备中后量子密码学（PQC）的性能现状，梳理了相关优化方案，发现PQC适配适度轻量级物联网具备可行性但优化缺乏标准化，建议未来研究协同推进以保障后量子时代物联网的高效安全迁移。
2024-01-31 cs.CR
$crypto_{lib}$: Comparing and selecting cryptography libraries (long version of EICC 2022 publication)
从众多候选库中选择一个库可能是一项费力且资源密集的任务。我们提出了$crypto_{lib}$索引，决策者选择最适合的密码库为给定的上下文的工具。为了定义我们的指数，15个图书馆属性的基础上，文献综述和采访决策者的调查结果合成。这些属性随后通过在线调查进行验证和加权。为了创建给定库的索引值，使用与各个属性相关联的给定评估标准来评估各个属性。作为概念证明并给出实际使用示例，详细显示了库Bouncy Castle和Tink的$crypto_{lib}$值的推导。总体而言，通过根据当前用例调整$crypto_{lib}$属性的权重，决策者能够以有指导的、可重复的和可靠的方式系统地选择最适合他们手头的软件项目的密码库。
2022-03-30 cs.CR cs.HC
An Energy-Efficient Configurable Lattice Cryptography Processor for the Quantum-Secure Internet of Things
本文提出了一种可配置的格型密码处理器，它可以为物联网实现抗量子安全协议。高效的采样架构与低功耗SHA-3内核相结合，可实现比软件高两个数量级的节能。提出了一种基于单端口RAM的NTT结构，该结构节省了约124 k门面积。这是第一个ASIC实现，它演示了为NIST后量子标准化提出的多个基于格的协议。
2019-03-11 cs.CR
An Open-source Library of Large Integer Polynomial Multipliers
多项式乘法是大多数公钥密码学协议中的瓶颈，包括椭圆曲线密码和目前正在研究的几种后量子密码学算法。在本文中，我们提出了一个图书馆的各种大整数多项式乘法器用于硬件密码核心。我们的库包含数字化和非数字化乘法器，可供电路设计人员选择。该库由C++生成器支持，该生成器自动生成Verilog HDL中的乘法器逻辑，适用于FPGA和ASIC设计。此外，对于ASIC，它还生成可配置和可参数化的合成脚本。该生成器的功能允许快速生成和同时评估几种架构，从而允许设计人员轻松探索多项式乘法的（复杂）优化搜索空间。
2021-03-29 cs.AR cs.CR
Electromagnetic Analysis of an Ultra-Lightweight Cipher: PRESENT
侧信道攻击是密码学中不可预测的风险因素。因此，持续观察物理泄漏对于最大限度地减少与加密功能相关的漏洞至关重要。轻量级密码学是一种面向物联网（IoT）安全的新方法。因此，它将在这样一个受限的生态系统中提供足够的数据和隐私保护。物联网设备在数据率（以kbps为单位）、电源可维护性（电池）以及硬件和软件占用空间（物理大小、内部存储器、RAM/ROM）方面资源有限。由于处理传统密码算法的困难，轻量级密码由小的密钥大小、块大小和很少的操作轮组成。与过去不同的是，使用廉价的电子电路来执行侧信道攻击的可负担性正在成为现实。因此，在这些新兴的密码的物理泄漏的密码分析是至关重要的。在现有的研究中，功率分析似乎在研究中得到了足够的重视，而其他方面，如电磁，定时，缓存和光学攻击继续进行适当的评估，在法医分析中发挥作用。因此，我们开始分析超轻量级分组密码PRESENT的电磁辐射泄漏。根据文献，PRESENT承诺适用于物联网设备，并且似乎仍然不存在任何关于其相关电磁分析（CEMA）的工作。首先，我们在时域和频域进行了简单的电磁分析，然后进行CEMA攻击建模。本文总结了相关文献（物联网、轻量级密码学、侧信道攻击和EMA）、我们的方法、当前成果以及优化结果的未来计划。
2021-06-29 cs.CR
Code-based Cryptography in IoT: A HW/SW Co-Design of HQC
量子计算的最新进展对广泛使用的公钥密码系统的安全性构成了严重威胁。因此，新的后量子密码算法已经被提出作为相关的美国NIST过程的一部分，以实现量子计算时代的安全加密通信。许多用于结构化基于格的算法的硬件加速器已经发布，以满足低功耗物联网边缘设备的严格功耗，面积和延迟要求。然而，这些算法的安全性仍然不确定。目前，针对格结构的新攻击被研究，以判断其安全性。相比之下，基于代码的算法依赖于深入探索的安全指标，并且在NIST过程中是有吸引力的候选者，由于最先进的软件实现的计算复杂性和内存占用，尚未在物联网的背景下进行相同深度的研究。在本文中，我们提出了最好的我们所知的第一个硬件/软件协同设计基于实现的代码为基础的汉明准循环密钥封装机制。我们配置文件和评估该算法，以探索软件优化，紧耦合的硬件加速指令集扩展和模块化，松耦合的加速器之间的权衡。我们提供了详细的结果，我们的设计的能耗和性能，并将其与现有的实现格和代码为基础的算法。该设计采用FPGA和ASIC两种技术实现。我们的研究结果表明，从实现的角度来看，基于代码的算法是低功耗物联网的有效替代方案。
2023-01-12 cs.CR cs.SY eess.SY
Designing a Layered Framework to Secure Data via Improved Multi Stage Lightweight Cryptography in IoT Cloud Systems
针对传统物联网-云系统安全方案的不足，提出含H.E.EZ层、凭证管理层等三层的多层混合安全框架，整合优化区块链、ECDSA等技术，兼具更强安全性与更优性能。
2025-09-01 cs.CR cs.SY eess.SY
Advances in Security in Computing and Communications
在物联网（IoT）时代，随着全球电子数据量的爆炸性增长，以及对处理、分析和存储如此庞大的数据量的相关需求，通过设计用于安全认证、完整性保护、加密和不可否认性的新颖方案，在保护敏感数据的隐私和保护系统方面面临着若干新的挑战。轻量级对称密钥加密和自适应网络安全算法是缓解这些挑战的需求。这本书介绍了一些国家的最先进的研究工作，在密码学和安全领域的计算和通信。它是研究人员，工程师，从业人员，毕业生和博士生谁是在加密，网络安全，物联网（IoT）的安全和隐私问题领域工作的知识的宝贵来源。它也将对研究生院和大学的教员有用。
2017-07-29 cs.CR
MA-IDS: Multi-Agent RAG Framework for IoT Network Intrusion Detection with an Experience Library
本文提出MA-IDS框架，结合大语言模型与RAG技术，通过经验库实现自学习的入侵检测，实验表明其在物联网网络中具有高准确率和可解释性。
2026-04-07 cs.AI cs.CR
Comparative Analysis of Impact of Cryptography Algorithms on Wireless Sensor Networks
密码技术对于系统的健壮和稳定的安全设计至关重要，以减轻外部攻击的风险，从而提高其效率。无线传感器网络（WSNs）在传感、监控、处理和积累原始数据方面发挥着关键作用，以增强其连接的执行器、微控制器、嵌入式架构、物联网设备和计算机的性能。面对如此多的潜在对手的威胁，在不影响无线传感器网络无缝数据汇集和与中继设备通信的主要目标的情况下，提高无线传感器网络的安全级别是至关重要的。本文旨在探讨这一领域过去和正在进行的研究活动。本文对这些算法进行了广泛的研究和分析。基于这些研究结果，本文将说明最好的密码算法，这将是最适合实现的无线传感器网络的安全方面，保护它免受任何威胁，并减少其漏洞。这项研究将为今后关于这一专题的研究铺平道路，因为它将提供一个全面和整体的观点。
2021-07-05 cs.CR
Secure Lightweight Authentication for Multi User IoT Environment
物联网（IoT）为网络物理系统的稳健和可持续部署提供了大量新机会。任何物联网系统的基石都是传感设备。这些传感设备具有相当大的资源限制，包括电池容量、CPU能力和物理安全性不足。由于这样的资源限制，设计轻量级密码协议是一个机会。远程用户身份验证可确保双方建立安全且持久的会话密钥。该研究提出了一种用于用户网关（U GW）物联网网络模型的轻量级安全认证策略。所提出的系统是利用椭圆曲线密码（ECC）设计的。我们使用互联网安全协议自动验证（AVISPA）和Burrows Abadi Needham（BAN）逻辑工具进行正式的安全分析，并使用Delev Yao通道进行信息安全评估。我们使用基于发布/订阅的消息传输远程传输（MQTT）协议进行通信。此外，性能分析和安全特性的比较表明，所提出的方案是众所周知的密码威胁的弹性。
2022-07-21 cs.CR
Smart-Lock Security Re-engineered using Cryptography and Steganography
在电子商务、社交媒体和信使机器人兴起之后，在连接事物、小工具和设备的领域，即物联网（IoT），取得了快速发展。在快节奏的生活方式中，传统机械锁很难维护多把钥匙。电磁智能锁是解决这一问题的一种可能方案。为了将智能锁与钥匙连接，可以使用蓝牙低功耗（BLE）协议。BLE协议易受中间人（MITM）攻击。确保BLE的安全性是一个持续的挑战。本文旨在分析BLE的MITM漏洞，并为设计具有更高安全级别的智能锁开发一种可能的解决方案。实验结果表明，图像隐写术和密码学的结合有助于克服BLE协议的漏洞。
2019-01-18 cs.CR
AutoFirm: Automatically Identifying Reused Libraries inside IoT Firmware at Large-Scale
针对物联网固件复用库带来的安全风险，提出自动化工具AutoFirm，通过语法信息检测复用库，经大规模实证研究发现厂商普遍忽视更新过时库，漏洞威胁严峻。
2024-06-18 cs.CR cs.SE
Crypto-RV: High-Efficiency FPGA-Based RISC-V Cryptographic Co-Processor for IoT Security
Nara Institute of Science and Technology（奈良先端科学技术大学院大学）；University of Information Technology（信息工程大学）；Vietnam National University（越南国立大学）；Le Quy Don Technical University（黎贵敦技术大学）
Crypto-RV是一种基于FPGA的RISC-V加密协处理器，通过统一支持多种加密算法，实现高效、低功耗的物联网安全加密处理。
2026-02-04 cs.AR cs.CR
slimIoT: Scalable Lightweight Attestation Protocol For the Internet of Things
物联网（IoT）与关键工业流程的联系越来越紧密，但当代物联网设备提供的安全功能有限，从而产生了大量新的攻击面。远程证明是通过可信实体远程验证联网嵌入式设备的内部状态来检测网络威胁的公知技术。尽管当前的单设备方法在物联网应用中显示出有限的可扩展性，但多设备认证很少受到关注。虽然最近的工作已经产生了一些可扩展的证明的建议，几个方面仍然没有探索，因此需要更多的研究。本文介绍了slimIoT，一种适用于所有物联网设备的可扩展轻量级证明协议。slimIoT依赖于高效的广播认证方案以及对称密钥加密。它可以通过物理访问IoT设备来抵御强大的对手。我们的协议是信息性的，因为它可以识别网络中每个设备的精确状态。我们在实施和评估slimIoT时考虑了许多因素。一方面，我们的评估结果显示，在内存占用和运行时间方面的开销很低。另一方面，模拟表明，slimIoT具有可扩展性，健壮性和高效性，可用于由数千个异构物联网设备组成的静态和动态网络。
2018-11-18 cs.CR
quantum-safe: Bridging the Post-Quantum Production Gap with a Hybrid-by-Default Python Cryptography Library
本文提出quantum-safe库，通过默认混合的Python密码学库弥合后量子密码学的生产差距，并系统评估了九个库生态系统，量化了关键缺口。
2026-10-07 cs.CR quant-ph
Computer and Network Security
在物联网时代，随着全球电子数据量的爆炸性增长，以及对处理、分析和存储如此庞大的数据量的相关需求，在通过设计用于安全认证、完整性保护、加密和不可否认性的新颖方案来保护敏感数据的隐私和保护系统方面面临着若干新的挑战。需要轻量级对称密钥加密技术和自适应网络安全算法来缓解这些挑战。这本书介绍了一些国家的最先进的研究工作，在密码学和安全领域的计算和通信。它是研究人员，工程师，从业者，研究生和博士生谁是在加密，网络安全和安全和隐私问题在物联网（IoT），和机器学习安全应用领域工作的知识的宝贵来源。它也将对研究生院和大学的教员有用。
2020-07-31 cs.CR
Multi-channel secure communication framework for wireless IoT (MCSC-WoT): enhancing security in Internet of Things
针对物联网多通道通信中的安全与同步开销问题，提出MCSC框架，融合高级加密协议与动态信道跳变策略，在保障低延迟与高能效的同时有效抵御多种网络攻击。
2025-09-11 cs.CR
Electromagnetic Side-Channel Attack Resilience against PRESENT Lightweight Block Cipher
轻量级密码学是一种新的从传统密码学转向物联网（IoT）平台的方法。相比之下，它提供了更小的加密原语，例如更短的密钥大小，块大小和更少的能量消耗。主要的焦点可以看出，在算法的发展，在这个新兴的主题。因此，验证主要基于理论（数学）证明进行。在文献中发现的少数几个可用的侧信道分析研究中，最高的百分比是由电源攻击。PRESENT是一种很有前途的轻量级块密码，将在不久的将来包含在物联网设备中。因此，本文的重点是轻量级密码学，我们的调查表明，不提供相关电磁分析（CEMA），因此，在努力填补这一研究空白，我们选择调查CEMA对本算法的能力。本研究的目的是以最少的电磁波波形来决定秘密密钥泄漏的机率。该过程最初从简单的EM分析（SEMA）开始，并逐渐增强到CEMA。本文介绍了我们的攻击建模方法，目前的结果表明，泄漏的关键和即将到来的计划，优化的七个字节的概率。此外，还介绍了轻量级密码分析和EMA理论。
2021-12-22 cs.CR
A Novel Secure Authentication Scheme for Heterogeneous Internet of Thing
如今，物联网（IoT）技术越来越受欢迎，应用于医疗保健，交通运输和一些关键基础设施等广泛的行业领域。随着物联网技术的广泛应用，人们的生活发生了巨大变化。由于其敏感数据感知、信息收集、通信和处理的能力，它引起了安全和隐私问题。此外，恶意攻击者可能会冒充合法用户，这可能会造成安全威胁和侵犯隐私。针对上述问题，本文提出了一种新的、轻量级的异构物联网匿名认证和密钥协商方案，该方案在公钥基础设施（PKI）和无证书密码学（CLC）环境之间进行了创新性的设计。该方案不仅实现了合法授权用户之间的安全通信，而且具有用户匿名性、不可否认性和密钥协商公平性等特性。通过安全性分析，证明了该方案能够抵抗重放攻击和拒绝服务攻击。最后，通过性能评估表明，该方案具有较好的轻量性和创新性。
2019-02-10 cs.CR
Two Phase Authentication and VPN Based Secured Communication for IoT Home Networks
随着技术的进步，在互联网功能方面被认为是非传统的设备现在被嵌入微处理器中进行通信，这些设备被称为物联网设备。该技术使家庭设备能够与互联网通信，并且包括这种设备的网络可以创建家庭物联网网络。这些物联网设备资源有限，缺乏高级别的安全协议。因此，安全性成为这种网络系统的主要问题。保护网络安全的一种方法是通过可靠的认证协议和数据传输机制。由于家庭设备可由用户远程控制，因此它们可通过互联网访问。因此，还应该有一种方法可以使物联网设备和用户之间的互联网通信更加安全。本文提出了一个两阶段的认证协议的认证目的和VPN的安全信道创建的网络中的设备的通信。此外，本文还讨论了椭圆曲线加密作为RSA的可行替代方案，为网络中的低功耗物联网设备提供更有效的密钥交换机制。
2019-10-30 cs.CR cs.NI
Sensitivity of Standard Library Cells to Optical Fault Injection Attacks in IHP 250 nm Technology
物联网由许多设备组成，如嵌入式系统，无线传感器节点（WSNs），控制系统等，其中一些设备必须保护它们处理和传输的信息。问题是，对手可能会窃取这些设备以获得对设备的物理访问。有多种方法可以揭示加密密钥。其中之一是光学故障注入攻击。我们成功地对不同类型的门进行了光学故障注入，特别是INV，NAND，NOR，FF。在我们的工作中，我们专注于选择的参数配置的攻击者和他们的影响，成功的故障注入。
2022-01-17 cs.AR cs.CR
Lightweight and Breach-Resilient Authenticated Encryption Framework for Internet of Things
University of South Florida（南佛罗里达大学）
针对物联网资源受限设备，提出首个对称前向安全且聚合认证加密框架Graphene，结合密钥演进、离线-在线处理和UMAC，实现抗泄露、低延迟和紧凑性，实验显示性能显著优于现有方案。
2025-10-25 cs.CR
Too Many Options: A Survey of ABE Libraries for Developers
基于属性的加密（ABE）包括一组一对多加密方案，这些方案允许通过将数据与访问策略和属性相关联来对数据进行加密和解密。因此，它是一种非对称加密方案，其计算要求限制了其在物联网设备中的部署。ABE有不同的类型，每种类型中都有许多计划。然而，对于ABE的默认库没有共识，并且现有的库实现了不同的方案。因此，开发人员面临着通过为他们的项目选择合适的库来平衡效率和安全性的挑战。本文研究了11个ABE库，分析了它们的主要特点，使用的数学库，以及它们提供的ABE方案。本文还提出了一个实验分析的四个图书馆仍然保持和确定一些不安全的ABE计划，他们实现。在这个实验分析中，我们实现了这些库提供的方案，测量了它们在具有不同功能的架构上的执行时间，即，ARMv6和ARMv8。这些实验为开发人员提供了必要的信息，以便根据客观和明确定义的标准为他们的项目选择最合适的库。
2022-09-26 cs.CR
An accurate IoT Intrusion Detection Framework using Apache Spark
自20世纪80年代出现以来，互联网已经引起了巨大的变化，现在，物联网（IoT）似乎也在做同样的事情。物联网的潜力使其成为许多人关注的焦点，但是，有些人认为有机会做出贡献，其他人可能会将物联网网络视为待开发的目标。大量的物联网设备使它们成为进行拒绝服务攻击（DoS）的完美设置，这些攻击可能会造成毁灭性的后果。这使得网络安全措施，如入侵检测系统（IDS）的必要性显而易见。本文的目的是使用大数据平台Apache Spark构建一个IDS。Apache Spark与其ML库（MLlib）和BoT-IoT数据集一起使用。然后基于F-Measure（f1）测试和评估IDS，这是评估不平衡数据时的标准。进行了两轮测试，部分数据集用于最大限度地减少偏差，完整的BoT-IoT数据集用于在安全环境中探索大数据和ML功能。对于部分数据集，随机森林算法具有最高的二进制分类性能，平均f1度量为99.7%，主类别分类为99.6%，子类别分类为88.5%。对于完整的数据集，决策树算法在所有进行的测试中获得了最高的f1度量;二元分类为97.9%，主类别分类为79%，子类别分类为77%。
2022-02-21 cs.CR cs.NI
An Energy-Efficient Reconfigurable DTLS Cryptographic Engine for Securing Internet-of-Things Applications
本文介绍了数据报传输层安全（DTLS）协议的第一个硬件实现，以实现物联网（IoT）的端到端安全性。该设计的一个关键组件是可重新配置的素数域椭圆曲线密码（ECC）加速器，与软件和最先进的硬件相比，其能效分别高出238倍和9倍。我们的DTLS 1.3协议的全硬件实现提供了438倍的软件能效改进，以及代码大小和数据内存使用分别低至8 KB和3 KB。加密加速器与片上低功耗RISC-V处理器相结合，可在DTLS之外的基准应用中节省高达两个数量级的能源。该测试芯片采用65 nm CMOS制造，演示了硬件加速的DTLS会话，在16 MHz和0.8 V下，每次握手消耗44.08 uJ，每字节加密数据消耗0.89 nJ。
2019-07-09 cs.CR
Hardware Implementation of Keyless Encryption Scheme for Internet of Things Based on Image of Memristors
物联网（IoT）正在迅速增加连接设备的数量。这引起了对认证众多IoT设备的解决方案的新关注。这些设备中的大多数都是资源受限的。因此，在传统密码方案中使用长密钥可能难以实现。此外，密钥的生成、分发和存储非常复杂。此外，许多报告的网络攻击的目标都是访问密钥。因此，近年来研究人员对设计无密钥加密方案表现出越来越大的兴趣。在本报告中，我们将利用微控制器（MCU）和散列函数等已知技术模块来解释无密钥协议的实现细节。物理不可克隆函数（PUF）在密码学中有着广泛的应用，如密码管理系统、密钥交换、密钥生成等。在本报告中，我们将解释MCU中无密钥加密的硬件实现细节。过去已经使用了不同种类的忆阻器。在这项工作中，由于物理组件还不可用，因此使用包含在各种电流水平下的忆阻器单元值的查找表。系统的硬件实现采用SAMV71单片机的评估板，用于实现控制系统和硬件散列。
2020-12-04 cs.AR cs.CR
Towards a Formal Modelling, Analysis, and Verification of a Clone Node Attack Detection Scheme in the Internet of Things
在克隆节点攻击中，攻击者试图物理捕获设备以收集敏感信息，从而进行各种内部攻击。在上述观点中，已经提出了用于检测IoT网络上的克隆节点攻击的几种解决方案。这些解决方案专注于特定的系统设计、流程和功能集，并基于一些性能需求作为底层系统架构的高级抽象。然而，在现有的旨在验证系统的正确性和鲁棒性以确保不存在有问题的场景或异常的解决方案中，形式化分析、建模和验证等关键功能经常被忽视。本文提出了一种形式化的分析，建模和验证我们现有的克隆节点攻击检测计划在物联网。首先，我们使用高级Petri网（HLPNs）的架构组件的建议方案建模，然后映射它们使用其指定的功能。其次，我们使用Z规约语言定义并分析了该方案的行为特性。此外，我们使用可满足性模理论库（SMT-Lib）和Z3求解器来验证和演示所提出的方案的整体功能。最后，除了建模和分析，这项工作采用有色Petri网（CPNs），它结合Petri网与高级程序设计语言，使它们更适合于大规模的系统建模。为了在CPN中进行模拟，我们使用了定时和非定时模型，其中定时模型用于评估性能，非定时模型用于验证逻辑有效性。
2021-08-23 cs.CR
Security Is More Than a Library Call: How Security Features Live in Code
Ruhr University Bochum（鲁尔大学波鸿分校）；Chalmers | University of Gothenburg（查尔姆斯理工大学|哥德堡大学）
本研究通过挖掘9个大型开源Java系统，发现安全特性在代码中远非简单库调用，而是规模大、分散且相互缠绕，需大量集成代码。
2026-10-06 cs.CR cs.SE
