Securing name resolution in the IoT: DNS over CoAP
本文提出DNS over CoAP(DoC)方案,为受限IoT设备提供安全隐私的名称解析,通过RIOT实现并验证,在结合OSCORE与缓存等功能时,相比DTLS显著节省内存并提升性能。
2023-07-27 cs.CR cs.NI
Blockchain and Deep Learning-Based IDS for Securing SDN-Enabled Industrial IoT Environments
针对SDN架构在IIoT环境中引发的安全威胁,提出一种集成CNN的IDS与区块链系统的联合方法,分别增强应用层与网络层安全,有效检测并降低命令注入等攻击影响。
2023-12-31 cs.CR cs.NI
An Analysis of Home IoT Network Traffic and Behaviour
互联网连接的设备越来越多地出现在我们的家中,隐私泄露,数据盗窃和安全威胁变得司空见惯。为了避免这些,我们必须首先了解这些设备的行为。在这项工作中,我们分析了来自常见物联网设备测试平台的网络痕迹,并描述了对其行为进行指纹识别的一般方法。然后,我们使用从这些数据中获得的信息和见解来评估隐私和安全风险的表现,以及设备行为如何影响带宽。我们展示了一些简单的措施,可以规避保护设备和保护隐私的尝试。
2018-03-14 cs.NI
MagicPairing: Apple's Take on Securing Bluetooth Peripherals
大型物联网(IoT)部署中的设备配对对于设备制造商和用户来说是一个挑战。蓝牙提供了一个非常顺利的信任第一次使用配对体验。然而,蓝牙在配对过程中的安全缺陷是众所周知的。在本文中,我们分析了Apple如何提高蓝牙配对的安全性,同时仍然保持其可用性和规范合规性。位于蓝牙之上的专有协议称为MagicPairing。它使用户能够将设备与Apple的生态系统配对一次,然后将其与所有其他Apple设备无缝使用。我们分析这两个,该协议提供的安全属性,以及它的实现。一般来说,MagicPairing可以被其他物联网供应商采用,以提高蓝牙安全性。尽管整个协议设计良好,但我们通过空中和进程内模糊识别在Apple的实现中发现了多个漏洞。
2020-05-14 cs.CR cs.NI
LEADER: Low Overhead Rank Attack Detection for Securing RPL based IoT
近年来,研究人员在低功耗有损网络路由协议(RPL)中发现了几个安全漏洞,其中排名攻击是一个主要的漏洞,通过创建虚假拓扑对网络造成不利影响。为了解决这个问题,我们提出了一个低开销的秩攻击检测方案,用于物联网中使用的RPL的非存储模式,以处理增加和减少秩攻击。因此,我们修改了RPL面向目的地的有向无环图(DODAG)形成算法,以检测排名攻击拓扑结构的形成和维护。该算法的分布式模块运行在所有参与节点,而集中式模块运行在汇。与许多现有的方案不同,我们不发送额外的控制消息,通过简单地修改DAO控制消息,使该方案的开销低。此外,轻量级消息认证码(HMAC-LOCHA)用于验证节点和信宿之间交换的控制消息的完整性和真实性。所提出的方案的正确性,建立通过使用多个测试用例场景的具体证明。最后,所提出的方案的性能进行了评估,理论上和通过基于Contiki的Cooja模拟器的仿真。理论评估证明了该方案的能量效率。仿真结果表明,我们的计划优于一个国家的最先进的秩攻击检测方案的检测精度,误报率或漏报率和能源消耗,同时也保持可接受的网络性能,如改善检测延迟和平均数据包交付率。
2020-11-25 cs.CR cs.NI
Firmware over-the-air programming techniques for IoT networks -- A survey
形成物联网(IoT)网络的设备需要通过空中重新编程,以便添加新功能,解决软件错误或安全漏洞,并重新调整其应用程序。物联网设备的局限性,例如安装在物理访问受限的位置,资源受限的性质,大规模和高度异构性,应该考虑到设计一个高效可靠的空中编程管道(OTAP)。在这项工作中,我们提出了一个调查的OTAP技术,可应用于物联网网络。我们强调了物联网设备OTAP的主要挑战和限制,并分析了固件更新过程的基本步骤,以及实现这些步骤的不同方法和技术。此外,我们讨论的计划,重点是确保OTAP过程。最后,我们介绍了一系列最先进的开源和商业平台,这些平台集成了安全可靠的OTAP。
2020-09-17 cs.NI
Securing RC Based P2P Networks: A Blockchain-based Access Control Framework utilizing Ethereum Smart Contracts for IoT and Web 3.0
针对高度动态P2P网络访问控制难题,提出基于以太坊智能合约的区块链访问控制框架,包含ACC、JC和RC合约,结合CIA与STRIDE原则评估威胁,为物联网和Web 3.0提供灵活透明的去中心化安全方案。
2024-12-04 cs.CR cs.DC cs.NI
Machine Learning Based Intrusion Detection Systems for IoT Applications
物联网(IoT)及其应用是目前最热门的研究领域。物联网的特性一方面使其易于应用于现实生活中的应用,而另一方面又使其面临网络威胁。拒绝服务(DoS)是针对物联网的最具灾难性的攻击之一。在本文中,我们研究了使用机器学习分类算法来保护物联网免受DoS攻击的前景。本文对分类器进行了全面的研究,以期对基于异常的入侵检测系统的发展起到推动作用。分类器的性能评估是在突出的指标和验证方法。流行的数据集CIDDS-001,UNSW-NB 15和NSL-KDD用于基准分类器。采用Friedman和Nemenyi检验对分类器之间的显著性差异进行统计分析。此外,Raspberry Pi还用于评估物联网特定硬件上分类器的响应时间。我们还讨论了根据应用程序的要求选择最佳分类器的方法。本研究的主要目标是激励物联网安全研究人员使用集成学习开发IDS,并提出适当的方法对分类器的性能进行统计评估。
2023-02-24 cs.CR cs.NI
ThingPot: an interactive Internet-of-Things honeypot
Mirai分布式拒绝服务(DDoS)攻击利用了物联网(IoT)设备的安全漏洞,从而清楚地表明攻击者已经将IoT置于其雷达上。因此,保护物联网势在必行,但为了做到这一点,了解此类攻击者的策略至关重要。为此,本文提出并部署了一种名为ThingPot的新型物联网蜜罐。蜜罐技术模仿可能被攻击者利用的设备,并记录其行为以检测和分析所使用的攻击向量。ThingPot是同类产品中的第一个,因为它不仅关注物联网应用协议本身,而且关注整个物联网平台。使用XMPP和REST API实现概念验证,以模仿Philips Hue智能照明系统。ThingPot已经部署了1.5个月,通过捕获的数据,我们发现了针对智能设备的五种类型的攻击和攻击向量。ThingPot的源代码是开源的。
2018-07-11 cs.CR cs.NI
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 Binary and System Integrated Analysis Approach for Securing the QUIC Protocol
Durham University(杜伦大学);Technology Innovation Institute(技术创新研究所);Guangzhou University(广州大学)
研究针对QUIC协议,结合对编译后QUIC服务器的二进制分析与捕获网络流量的系统分析,评估二进制与系统集成安全分析方法,在多种攻击场景下取得较好准确率,还识别防御功能等,为物联网固件部署的QUIC安全评估提供参考。
2026-07-07 cs.CR cs.NI
Securing Edge Networks with Securebox
连接到家庭和企业网的移动和物联网设备数量正在快速增长。这些设备为用户提供了新的服务和体验;然而,它们也带来了与数据和设备安全以及用户隐私有关的新的安全威胁。在本文中,我们首先分析了连接到边缘网络的这些设备所带来的潜在威胁。我们建议使用SecureBox:一种新的云驱动、低成本的安全即服务解决方案,应用软件定义网络(SDN)来改善网络监控、安全和管理。Securebox通过云安全服务(CSS)实现网络的远程管理,只需最少的用户干预。为了降低成本和提高可扩展性,Securebox基于CSS提供的虚拟化中间盒。我们的提案与现有解决方案不同,将SDN和云集成到统一的边缘安全解决方案中,并提供协作保护机制,使安全策略能够在所有连接的网络中快速传播,以减轻系统检测到的新威胁或攻击。我们已经实现了两个Securebox原型,使用低成本Raspberry-PI和现成的无风扇PC。我们的系统评估表明,Securebox可以实现自动网络安全,并以较低的管理开销增量部署到基础设施。
2017-12-20 cs.CR cs.NI
Securing Hybrid Wireless Body Area Networks (HyWBAN): Advancements in Semantic Communications and Jamming Techniques
本文提出一种结合语义通信与干扰接收机的双层安全机制,利用深度学习模型生成与加密密钥相关的语义概念,在保障HyWBAN数据机密性与完整性的同时,显著降低了相比ECDH等传统方法的能耗。
2024-04-24 cs.CR cs.NI
Federated Learning and Blockchain-enabled Fog-IoT Platform for Wearables in Predictive Healthcare
University of Guelph(圭尔夫大学);University of Toronto(多伦多大学)
多年来,可穿戴物联网(IoT)设备在多种医疗保健服务中的普及和使用正在增加。受益于这些设备的使用的服务之一是预测分析,这可以改善电子保健的早期诊断。然而,由于可穿戴物联网设备的局限性,数据隐私,服务完整性和网络结构适应性方面的挑战出现了。为了解决这些问题,我们提出了一个在雾物联网网络中使用联邦学习和私有区块链技术的平台。这些技术具有隐私保护功能,可以保护网络内的数据。我们利用雾物联网网络的分布式结构为可穿戴物联网设备创建自适应网络。我们设计了一个测试平台,以检查所提出的平台的能力,以保持分类器的完整性。根据实验结果,所介绍的实现可以有效地保护病人的隐私和预测服务的完整性。我们进一步研究了其他技术对物联网网络安全性和适应性的贡献。总的来说,我们通过分析、模拟和实验证明了我们的平台在解决可穿戴物联网设备在预测性医疗保健中的重大安全和隐私挑战方面的可行性。
2023-01-11 cs.CR cs.LG cs.NI
Communication Traffic Characteristics Reveal an IoT Devices Identity
本文提出一种基于监督机器学习的设备指纹模型,仅利用TCP/IP数据包头的22个流量特征识别物联网设备,在UNSW数据集上分类准确率超过98%,为网络运营商增强网络安全提供了有效手段。
2024-02-25 cs.AI cs.NI
A Systematic Mapping Study on SDN Controllers for Enhancing Security in IoT Networks
本文通过系统映射研究综述了33项利用SDN控制器增强物联网网络安全的研究,发现集中式控制器架构和机器学习分别是主流架构与主要风险缓解技术,并指出了现有研究空白。
2024-08-02 cs.CR cs.NI cs.SE
Internet of Things: Infrastructure, Architecture, Security and Privacy
物联网(IoT)是本世纪的新兴技术之一,其各个方面,如基础设施,安全性,架构和隐私,在塑造数字化世界的未来方面发挥着重要作用。物联网设备通过传感器连接,对数据及其安全性有重大影响。在这项研究中,我们使用物联网的物联网五层架构来解决物联网支持的服务和应用的安全和隐私问题。此外,物联网的基础设施,体系结构,安全性和异构对象的隐私进行了详细的调查。本文确定了物联网领域的主要挑战;其中之一是在通过传感器访问对象时保护数据。这项研究倡导在每一层保护物联网生态系统的重要性,从而增强连接设备和生成数据的整体安全性。因此,本文提出了一个安全模型,供物联网设备、应用和服务的研究人员、制造商和开发人员使用。
2018-07-11 cs.CY cs.NI
Decentralised Trust and Security Mechanisms for IoT Networks at the Edge: A Comprehensive Review
Xiamen University Malaysia(马来西亚厦门大学);Wrexham University(威尔士韦尔姆大学);University of South Wales(南威尔士大学)
本文综述了物联网边缘网络中去中心化信任与安全机制的最新研究,评估了多种机制在保障安全方面的有效性,指出其在隐私、容错性和威胁响应方面的优势及可扩展性、效率和互操作性等挑战。
2026-04-19 cs.AI cs.CR cs.NI
Externally validating the IoTDevID device identification methodology using the CIC IoT 2022 Dataset
本文在 CIC-IoT-2022 上外部验证 IoTDevID 的特征集与聚合算法,证明数据多样性和数量影响识别性能,并取得优异 F1 结果。
2023-07-03 cs.CR cs.NI
Securing RPL using Network Coding: The Chained Secure Mode (CSM)
作为当今许多物联网(IoT)网络的事实上的路由协议,并且为了确保其控制消息的机密性和完整性,低功耗和有损网络路由协议(RPL)包含三种安全模式:不安全模式(UM),预装安全模式(PSM)和认证安全模式(ASM)。虽然PSM和ASM旨在防止外部路由攻击和一些重放攻击(通过可选的重放保护机制),但最近的研究表明,PSM中的RPL仍然容易受到内部和外部的许多路由攻击。在本文中,我们提出了一种新的安全模式的RPL,链式安全模式(CSM),基于流内网络编码(NC)的概念。CSM旨在增强RPL弹性和缓解重放攻击的能力,同时允许与入侵检测系统(IDS)等外部安全措施集成。在邻居攻击(NA)、虫洞攻击(WH)和克隆ID攻击(CA)下,以平均包传输率(PDR)、端到端(E2E)延迟和功耗为指标,对CSM的安全性和性能进行了评估,并与UM和PSM中的RPL(有和没有可选的重放保护)进行了比较。结果表明,CSM具有更好的性能和更强的安全性比UM和PSM与重放保护,同时减轻NA和WH攻击,并显着降低CA的影响,在调查的情况下。
2021-08-31 cs.CR cs.NI
Human-centred home network security
本章借鉴了前面讨论许多核心HDI方法和学科观点的章节,以考虑HDI在家庭网络安全中的具体应用。虽然很多工作都考虑了家庭物联网设备及其通信的安全挑战,特别是对于那些功率或计算能力有限的设备,但研究界很少关注家庭网络安全及其可接受性和可用性,从普通人的角度来看公民。很明显,我们需要彻底改变设计国内网络基础设施的方法,以防范威胁到物联网好处的广泛网络攻击。我们的目标必须是防御墙内的敌人,保护家庭中的关键功能免受流氓设备的攻击,并防止已经发生的破坏性大规模物联网DDOS攻击的扩散[1]。
2022-03-26 cs.CR cs.HC cs.NI
HPQ-AKE: A Provably Secure Sign-Less Hybrid Authenticated Key Exchange Protocol for Bandwidth-Constrained IoT and Edge Networks
Ho Chi Minh City Open University(胡志明市开放大学);Faculty of Information Technology, Ho Chi Minh City University of Industry and Trade (HUIT)(胡志明市工业贸易大学信息技术学院);Faculty of Information Technology, Ho Chi Minh City Open University(胡志明市开放大学信息技术学院);Faculty of Computer Science and Engineering, Ho Chi Minh City University of Technology (HCMUT)(胡志明市理工大学计算机科学与工程系);Vietnam National University Ho Chi Minh City(越南国家大学胡志明市分校)
HPQ-AKE是面向带宽受限IoT与边缘网络的无签名混合认证密钥交换协议,结合ML-KEM-768与RSA-OAEP,可减少56.4%握手传输量,降低31.4%卫星链路延迟,性能优于混合TLS 1.3。
2026-10-23 cs.CR cs.NI
A Comprehensive Framework for Building Highly Secure, Network-Connected Devices: Chip to App
本文提出一个从硬件到应用层的综合安全框架,涵盖密钥管理、固件验证、TLS 1.3通信及后量子密码,为制造商提供构建安全连接设备的指导。
2025-01-23 cs.CR cs.NI
QADR: A Scalable, Quantum-Resistant Protocol for Anonymous Data Reporting
针对物联网网络受HNDL攻击威胁且现有协议不足的问题,提出混合框架QADR协议,结合QKD与QS-PRF实现抗量子匿名性,通过时隙预留权衡提升性能,通信成本O(n²)优于量子原生方案,为量子安全匿名系统提供基准。
2025-11-19 cs.CR cs.NI quant-ph