Trends on Computer Security: Cryptography, User Authentication, Denial of Service and Intrusion Detection
新一代的安全威胁是由数字货币和实时应用程序推动的，所有用户都在开发新的方式在互联网上进行通信。安全性在所有用户及其便携式设备的隐私和匿名需求中不断发展。每个领域的新技术都证明，用户需要将安全功能集成到他们的通信应用程序中，移动设备，互联网和身份管理的并行系统。这篇评论介绍了计算机安全的主要领域的关键概念，以及它在过去几年中是如何发展的。这项工作的重点是密码学，用户身份验证，拒绝服务攻击，入侵检测和防火墙。
2019-03-19 cs.CR
A Method for Efficient Heterogeneous Parallel Compilation: A Cryptography Case Study
本文提出基于MLIR的hyper方言及密码学编译器原型HETOCompiler，通过统一编译框架优化异构并行任务调度与数据通信，在SHA-1、MD5和SM3上相对OpenCL分别实现1.93倍、1.18倍和1.12倍加速。
2024-10-17 cs.CR
Estimators in Cryptography
密码学中的一个主要问题是给出密码系统的比较器的标准。密码系统的安全性必须包括算法的安全性、密钥生成器和管理模块的安全性（参见[BM 94]、[CM 97]、[Mau92a]）和密钥协商协议的安全性（参见[Mau93a]、[MC 94]、[Mau93b]、[Mau92b]）。本文给出了必要的数学背景，以估计密钥生成器和无条件密钥协商协议的最重要的密码措施。这些密码学度量是用于密钥协商协议的α阶的香农熵（用于密钥生成器模块）和Renyi熵。
2012-02-28 cs.CR
Computation of Trusted Short Weierstrass Elliptic Curves for Cryptography
短Weierstrass椭圆曲线在密码学中有着广泛的应用。本文介绍了一种新的安全符号“可信安全”的椭圆曲线密码计算方法。提出了三个附加的“可信安全验收标准”，以满足椭圆曲线密码学。此外，两个密码安全的椭圆曲线上的256位和384位素域证明了这是安全的ECDLP，ECC以及信任的角度。所提出的椭圆曲线在密钥生成和签名/验证方面成功接受了彻底的安全分析和性能评估，因此证明了其加密适用性和被社区接受的巨大可行性。
2022-04-15 cs.CR
ARTist: The Android Runtime Instrumentation and Security Toolkit
我们提出了ARTist，一个基于编译器的Android应用程序插装解决方案。ARTist基于新的ART运行时和Android的设备上dex2oat编译器，从Android版本5开始，它取代了基于解释器的托管运行时（DVM）。由于dex2oat还不为人知，我们的方法首先需要彻底研究编译器套件的内部，特别是新的默认编译器后端优化。我们在本文中记录了这项研究的结果，以促进对这一主题的独立研究，并通过实现两个用例来验证ARTist的可行性。此外，鉴于开创性的作品，如TaintDroid迄今依赖于现在被遗弃的DVM，我们进行了一个案例研究是否可以使用基于编译器的仪器框架重新实例化的污点跟踪。总体而言，我们的研究结果提供了令人信服的参数，更喜欢基于编译器的仪器替代字节码或二进制重写方法。
2016-07-22 cs.CR
Hybrid Scheme of Post-Quantum Cryptography and Elliptic-Curve Cryptography for Certificates -- A Case Study of Security Credential Management System in Vehicle-to-Everything Communications
针对V2X通信SCMS面临的量子攻击威胁及现有PQC算法的性能缺陷，提出PQC与ECC混合证书方案，经实地测试验证并对比多种方案性能，为V2X产业提供抗量子的实用证书解决方案。
2025-01-13 cs.CR
Development of mechanism for enhancing data security in quantum cryptography
在网络通信中，通信的安全性越来越重要，因为许多类别的数据都需要对访问、修改、删除和插入的授权进行限制。量子密码是利用偏振特性来保证传输数据不被篡改的解决方案之一。研究论文提供了增强量子密码在信息交换过程中的数据安全性的机制。在第一阶段中，详细解释了量子密钥分配的BB84协议。该机制以BB84协议为基础。在下一阶段中，解释所提出的机制。该机制将BB84协议从发送者到接收者再从接收者到发送者两个层次结合起来。此外，使用逻辑电路来组合比特，从而降低窃听的可能性。所获得的密钥可以用于安全地交换信息，还可以帮助加密和解密关键数据。双层BB84机制将有助于信息协调以及隐私放大。在将来，所提出的机制将是非常有益的无条件的安全性，需要在关键和其他秘密信息交换
2011-06-22 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
Secure Composition of Robust and Optimising Compilers
本文首次研究安全编译器遍的组合保安全问题，形式化构建安全编译器组合理论，通过多遍编译器实例验证，从各遍属性组合推导整体安全性，为构建安全编译器提供工程化理想路径。
2024-10-08 cs.CR cs.PL
A Quantitative Security Analysis of S-boxes in the NIST Lightweight Cryptography Finalists
UCLouvain（瓦隆天主教大学）；KU Leuven（荷语鲁汶大学）；National University of Sciences and Technology（国立科学与技术大学）；Air University（空军大学）；Foundation University（基金会大学）
本文定量分析了NIST轻量级密码竞赛6个决赛算法S盒的密码学性质，发现它们不满足雪崩效应，易受高阶复杂密码分析攻击。
2025-10-07 cs.CR
Fusing Keys for Secret Communications: Towards Information-Theoretic Security
现代密码学在通信和信息安全中起着至关重要的作用，它可以执行各种安全操作，如加密、认证和签名。然而，密钥的暴露可能性对几乎所有现代密码学都构成了巨大的威胁。本文提出了一个密钥融合框架，通过融合多个不完美的密钥，实现了对密钥暴露的高弹性。该方案的正确性通过一个玩具模型进行了严格的验证，该模型具有足够的通用性，可以抽象出物理层密钥生成（PLKG）机制。分析和结果表明，该方案可以显著降低秘密中断概率，使得即使暴露概率很高的密钥源也可以用于实际的秘密通信。我们的框架通过集成各种密钥源，如物理层密钥生成，基于格的密码学和量子密码学，为实现信息理论安全铺平了道路。
2020-10-25 cs.CR
Key Exchange in the Quantum Era: Evaluating a Hybrid System of Public-Key Cryptography and Physical-Layer Security
针对量子计算机对传统公钥密码的威胁，本文评估了一种结合公钥方案与物理层安全的密钥交换协议，通过短期保密窗口执行干扰密钥交换，限制攻击者计算时间，以建立长期共享秘密。
2024-12-17 cs.CR
Information Security in Health Care Centre Using Cryptography and Steganography
随着以电子方式存储的医学信息量的增加，需要加强其安全性。在理想的时间无法获得患者记录可能会导致死亡人数，也会降低医疗专业人员提供的医疗保健服务水平。自2010年以来，社会保险中的刑事攻击增加了125%，现在是医疗数据泄露的主要原因。因此，本研究提出结合3DES和LSB来提高应用于医疗数据的安全措施。采用Java程序设计语言编制了实验模拟程序。结果表明，使用组合模型可以以可靠和安全的方式存储，共享和管理医疗数据。
2018-03-15 cs.CR
Modern Symmetric Cryptography methodologies and its applications
目前，使用密码系统在安全和保密技术中发挥着有效的作用。对称密码学及其应用是密码学中应用最广泛的一种。本文介绍了对称密码学的新方法和新应用。介绍了基于安全的网络以及RFID、并行安全设置等复杂技术，并以对称密码学为主要讨论基础。设计一个独特的协议，对称密码的安全网络元素是我们的重点。本文介绍并讨论了使用这些方法的优点。
2009-12-06 cs.CR cs.NI
Blockchain security based on cryptography: a review
Hainan University（海南大学）
从密码学角度分析区块链攻击，介绍哈希函数等技术及在区块链中的作用，基于六层架构分析各层攻击并提应对方法，剖析多种攻击原理并设计防御方案，总结核心问题与展望未来发展。
2026-07-07 cs.CR
An advanced Study on Cryptography Mechanisms for Wireless Sensor Networks
无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是由独立的、分布式的传感器组成，用于监测物理或环境条件，如温度、声音、压力等。由于存储器成本、处理和对传感器设备的物理可访问性方面的最小容量，安全攻击是有问题的。他们大多部署在空旷地区，这使他们面临各种攻击。在本文中，我们提出了不同的攻击和无线传感器网络的漏洞的说明。然后对文献中基于密码机制的安全需求、安全对策进行了描述和分析。最后，我们提出了未来研究的可能方向。
2016-09-17 cs.CR
Securing the Data in Clouds with Hyperelliptic Curve Cryptography
在当今世界，云计算已经吸引了研究界，因为它提供了降低成本的服务，由于虚拟化所有必要的资源。即使是现代的业务架构也依赖于云计算。由于它是一种基于互联网的实用程序，通过网络提供各种服务，因此很容易受到基于网络的攻击。因此，在云计算的情况下，云中的安全性是最重要的。云安全关注客户完全依赖于在云上存储数据。这就是为什么云安全引起了研究界的关注。本文将讨论如何通过超椭圆曲线密码实现密钥协商、加密和签名验证/生成来保护云中的数据。
2014-11-25 cs.CR
A New Cryptography Model via Fibonacci and Lucas Numbers
由于信息安全是近年来比较重要的问题，编解码算法对于提高信息安全具有重要的意义。本文介绍了利用Fibonacci $Q$ -矩阵和$R$ -矩阵的两种新的编解码算法。我们的模型是基于分块的消息矩阵和加密的每个消息矩阵与不同的密钥。这些新算法不仅提高了信息的安全性，而且具有较高的正确率。
2017-09-22 cs.CR
Foundations and Design Principles of Lightweight Cryptography for IoT Systems
Sabanci University（萨贝里大学）
本研究提出基于密钥长度对物联网中轻量级加密算法进行分类，以评估其安全性，强调密钥长度对安全性的关键影响。
2026-09-21 cs.CR
Hybrid Horizons: Policy for Post-Quantum Security
本文针对当前AI及混合密码学均缺乏监管的现状，聚焦后量子安全转型需求，分析混合密码学的监管空白并提出解决方案，以保障经典密码学向量子密码学的10年过渡期安全高效推进。
2025-09-06 cs.CR
Is the security of quantum cryptography guaranteed by the laws of physics?
量子密钥分发（QKD）的安全性是由物理定律保证的。然而，如果量子密钥分配的基本理论定义实际上与物理定律不兼容，那么这种说法是无内容的。本文指出：（1）物理定律对QKD的安全性构成了严重的障碍;（2）所有的QKD“安全证明”都忽略了物理定律。
2018-03-12 cs.CR quant-ph
Security Analysis of Pairing-based Cryptography
本文从渐近复杂度三个视角系统回顾了数域筛算法，评估了标准化PF曲线安全性，发现BN256曲线仅99.92比特安全，并分析了不同安全级别下BN、BLS和KSS曲线的最优效率选择。
2023-09-09 cs.CR
Securing Cloud - The Quantum Way
机密性、完整性和可用性是安全体系结构的基本目标。为了保证CIA的安全性，近年来出现了许多认证方案。公钥基础设施（PKI）的部署是目前最重要的解决方案。PKI涉及通过公共通道使用证书交换密钥，以在云基础设施中验证用户。量子密码学是现代信息安全领域中最重要的研究方向之一。量子密码学被认为是经典密码学的未来翻版，同时也是突破现有经典密码学的重要手段。本文旨在探讨目前的基本安全架构，并进一步尝试引入一个新的建议的安全架构的云计算环境，利用量子力学的知识和当前的研究进展，在量子计算，以提供一个更安全的架构。
2015-12-07 cs.CR
Cryptography and Algorithmic Randomness
随机预言机的安全实例化是现代密码学中的一个主要公开问题。我们调查这个问题使用的概念和方法的算法随机性。在现代密码学中，随机预言机模型被广泛用作讨论密码方案安全性的假想框架。在随机预言机模型中，密码方案中使用的密码散列函数被公式化为均匀分布在函数的所有可能性上的随机变量，称为随机预言机。本文的主要结果是，对于随机预言模型中的任何安全签名方案，存在一个特定的可计算函数，它可以实例化随机预言，同时保持在随机预言模型中已证明的安全性。在现代密码学中，通用群模型也用于与随机预言模型类似的目的。我们表明，同样的结果适用于通用组模型。在证明结果的过程中，我们引入了有效安全的概念，证明了这个概念在现代密码学中的重要性。
2013-04-12 cs.CR
Generalized Uncertainty Principles for Quantum Cryptography
我们知道经典的公钥密码算法都是基于某些NP难问题的，如RSA中的整数分解和Diffie-Hellman中的离散对数。他们将在容错量子计算机中变得脆弱。我们还知道，量子比特或量子比特的不确定性原理，如基于量子不确定性原理的量子密钥分配或QKD，提供了信息理论安全性。从经典计算到量子计算的范式转变的有趣含义是，用于经典密码学的NP-硬度可能会转移到量子密码学的不确定性原理，包括量子对称加密，后量子密码学，以及相干光通信的相空间中的量子加密。本文将探讨这些所谓的广义不确定性原理，并解释它们对量子安全的影响。我们确定了三个提供量子安全的广义不确定性原理：置换门之间的不可互换性，相干态的位移和相移算子之间的不可互换性，以及后量子密码学的一般线性代数中的模丢番图方程问题。
2023-02-19 cs.CR
The Post-Quantum Cryptography Transition: Making Progress, But Still a Long Road Ahead
本文指出量子计算威胁现有密码安全，虽然后量子密码标准制定已有进展，但美国非国家安全系统迁移需71亿美元且面临2035年期限，成功升级仍需持续资金、研究与国际协调。
2025-03-03 cs.CR
Research Communities in cyber security: A Comprehensive Literature Review
为了提供网络安全研究的连贯概述，Scopus学术摘要和引文数据库被挖掘，以创建1949年至2020年初活跃在该领域的98，373名作者的引文图。Louvain社区发现算法被应用到图中，以识别现有的研究社区。分析发现了12个顶级社区：访问控制、身份验证、生物识别、密码学（I & II）、网络物理系统、信息隐藏、入侵检测、恶意软件、量子密码学、传感器网络和可用安全。这些顶级社区又由总共80个次级社区组成。每个社区的分析结果以描述性文本、子社区图和表格的形式呈现，例如，引用最多的论文和作者。还提出了检测到的社区和其他相关工作定义的主题领域之间的比较，表明研究人员更加重视密码学，量子密码学，信息隐藏和生物识别技术，以牺牲法律法规，风险管理和治理以及安全软件生命周期为代价。
2021-04-22 cs.CR
Lighting the Way to a Smart World: Lattice-Based Cryptography for Internet of Things
乌克兰电网的网络攻击提醒我们，智能物联网（IoT）可以帮助我们控制灯泡，但如果受到攻击，它也可能把我们带入黑暗。目前，许多文献都试图解决物联网安全问题，但很少有人考虑到量子计算的进步对物联网的严重威胁。作为未来后量子密码学标准的候选者，格密码学具有安全性强、效率高等优点，非常适合物联网应用。在本文中，我们总结了基于格的密码学的优点及其在物联网设备上实现的最新技术。
2018-05-13 cs.CR
CISB-Bench: An Auditable Source--IR Dataset of Compiler-Introduced Security Bugs
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
CISB-Bench是一个包含429个从GCC和LLVM挖掘的编译器引入安全漏洞案例的可审计数据集，提供C缩减、IR分析包和标签，支持编译器安全检测研究。
2026-10-07 cs.CR cs.SE
Post-Quantum Security of Block Cipher Constructions
QuICS, University of Maryland/NIST（马里兰大学/美国国家标准与技术研究院量子信息与计算科学中心）；Dept. of Computer Science, Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学计算机系）；Dept. of Applied Mathematics and Computer Science, Technical University of Denmark（丹麦技术大学应用数学与计算机科学系）；Dept. of Computer Science, University of Maryland（马里兰大学计算机系）
本文探讨了对称密码学中块密文构造的后量子安全性，首次为FX扩展密钥方案、可变块密文LRW和XEX提供了后量子安全证明，为理解实际对称密码学的后量子安全性奠定了基础。
2026-04-14 cs.CR
Secure Iris Authentication Using Visual Cryptography
生物识别技术处理基于生理或行为特征识别人或验证人的身份的自动化方法。视觉密码是一种秘密共享方案，其中秘密图像被加密成独立的份额，不泄露关于原始秘密图像的信息。由于生物特征模板存储在集中式数据库中，由于安全威胁，生物特征模板可能被攻击者修改。如果生物特征模板被更改，授权用户将不被允许访问资源。为了解决这个问题，可以应用视觉密码方案来保护虹膜模板。视觉密码学提供了很好的方法来满足这种安全需求，以及额外的身份验证层。
2010-04-10 cs.CR
A New Approach to Enhance Security of Visual Cryptography Using Steganography (VisUS)
隐写术是一种隐藏秘密信息、秘密全息图、秘密视频或秘密图像的过程，这些信息或图像在源数据中的存在是不可检测的，并且用于在公共媒体上传输秘密信息。视觉密码是一种密码技术，其中在解密端不需要密码计算，并且解密由人类视觉系统（HVS）执行。在本文中，隐写术和视觉密码已被选择，以提供更安全的数据传输在公共媒体上的计算风险较小。与现有技术相比，该技术以较少的空间开销生成份额，并且不增加计算复杂性，并且可以提供更好的安全性。它也像其他视觉密码技术一样容易实现。最后给出了建立安全准则的实验结果。
2021-03-17 cs.CR cs.MM
From the Hardness of Detecting Superpositions to Cryptography: Quantum Public Key Encryption and Commitments
本文利用检测正交态干涉与交换态等难的结果，构造首个基于非阿贝尔群作用的量子密文公钥加密方案，并提出仅调用一次基础方案即可翻转量子比特承诺隐藏与绑定性质的编译器。
2023-04-23 cs.CR quant-ph
Applications of Machine Learning in Cryptography: A Survey
近年来，机器学习技术有一长串的应用。然而，机器学习在信息和网络安全中的应用并不新鲜。机器学习和密码学有许多共同点。最明显的是处理大量数据和大搜索空间。在其不同的技术，机器学习一直是一个有趣的研究领域，具有巨大的应用潜力。在过去的三十年里，机器学习技术，无论是有监督的还是无监督的，都已经应用于密码算法、密码分析、隐写术以及其他与数据安全相关的应用中。本文介绍了机器学习技术在密码学和密码分析中的应用。本文总结了在这些领域所做的研究，并提出了未来的研究方向的建议。
2019-02-11 cs.CR
A Provably Secure Ring Signature Scheme in Certificateless Cryptography
环签名是一种面向群的签名。它允许组的成员代表组签名消息，而不会泄露他/她的身份。无证书公钥密码学最早由Al-Riyami和Paterson在2003年的Asiacrypt上提出。在无证书密码学中，它不需要使用证书来保证用户公钥的真实性。同时，无证书密码不存在基于身份密码所固有的密钥托管问题。本文提出了一个具体的无证书环签名方案。形式化了无证书环签名的安全模型。我们的新方案在随机预言模型下是可证明安全的，假设计算Diffie-Hellman问题是困难的。此外，我们还证明了一个通用的无证书环签名的结构是不安全的，对我们的安全模型中定义的密钥替换攻击。
2017-12-25 cs.CR
The Security Risk of Lacking Compiler Protection in WebAssembly
WebAssembly越来越多地被用作跨平台应用程序的编译目标。在本文中，我们调查是否可以依靠现有的C编译器执行的安全措施时，编译C程序WebAssembly。我们将4，469个具有已知缓冲区溢出漏洞的C程序编译为x86代码和WebAssembly，并观察到1，088个程序的生成代码的执行结果不同。通过手动检查，我们发现这些问题的根本原因是生成的WebAssembly中缺乏安全措施，例如堆栈金丝雀：虽然x86代码在基于堆栈的缓冲区溢出时崩溃，但相应的WebAssembly仍在继续执行。我们的结论是，编译一个现有的C程序到WebAssembly没有额外的预防措施可能会妨碍其安全性，我们鼓励更多的研究在这个方向。
2021-11-02 cs.CR cs.PL
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
A Review on Elliptic Curve Cryptography for Embedded Systems
1985年，Neal Koblitz和Victor Miller分别提出了椭圆曲线在密码学中的重要性，此后，椭圆曲线密码学（ECC）逐渐发展成为公钥密码学（PKC）的一个重要研究领域。在PKC系统中，我们使用单独的密钥来编码和解码数据。由于公钥密码体制中的一个密钥是公开分发的，因此其安全性依赖于较大的密钥大小。素因子分解和离散对数的数学问题是以前在PKC系统中使用。ECC已经证明可以用相对较小的密钥大小提供相同级别的安全性。ECC领域的研究主要集中在其在特定应用系统上的实现。这样的系统具有有限的资源，如存储、处理速度和特定于域的CPU架构。
2011-07-19 cs.CR
Not So Fast: Understanding and Mitigating Negative Impacts of Compiler Optimizations on Code Reuse Gadget Sets
尽管对它们的函数语义进行了广泛的测试和正确性认证，但许多编译器优化已被证明违反了源代码中实现的安全保证。虽然先前的工作已经阐明了这种优化如何可能会引入语义的安全弱点到程序中，仍然存在着显着的知识差距，编译器优化的影响与安全问题的非语义属性。特别是，目前很少有人知道如何由编译器的代码生成和优化决策影响的可用性和实用性的可重用代码段称为小工具所需的实现代码重用攻击方法，如返回导向编程。在本文中，我们通过研究编译器优化对代码重用小工具集的影响来弥合这一差距。我们分析和比较了1,187个变种的20个不同的基准程序与两个生产编译器（GCC和Clang），以确定他们的优化行为如何影响代码重用小工具集存在于程序变量的定量和定性指标。我们的研究暴露了一个重要的和意想不到的问题;编译器优化引入新的小工具，在高速率和生产的代码包含小工具集，通常是更有用的攻击者比那些在未优化的代码。使用差分二进制分析，我们确定了几个不良行为的根源，这种现象。反过来，我们提出并评估了几种策略，以减轻这些行为。特别是，我们表明，生产后的二进制重新编译可以有效地减轻这些行为，可以忽略不计的性能影响，导致优化的代码显着更小，更有用的小工具集。
2021-09-29 cs.CR
Large N Quantum Cryptography
在量子密码学中，实现特定任务$N$次的协议可达到的安全级别与实现该任务一次的协议可达到的安全级别没有简单的关系。对于本身不能安全实现的任务的$N$副本，可以获得有用的部分安全性，甚至在适当的意义上接近完美的安全性。我们说明了这一点与不信任的各方之间的量子比特串承诺和量子随机数生成的协议。
2002-12-08 cs.CR quant-ph
Security Impact Analysis of Degree of Field Extension in Lattice Attacks on Ring-LWE Problem
针对现有公钥密码易被量子计算机破解的问题，本文用改进LLL算法攻击Ring-LWE方案，探究安全短密钥所需域扩张次数的规律，发现采用Cullen素数或梅森素数可增强格密码安全性。
2023-05-25 cs.CR
Quantum-Resistant Authentication Scheme for RFID Systems Using Lattice-Based Cryptography
Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校）
本文提出一种新型抗量子RFID认证方案，利用格密码中的不均短整数解问题实现抗量子性，保障读写器-服务器和标签-读写器通信链路的安全性，通过形式化验证和安全性分析，展示其在MITM、重放等攻击下的强安全性。
2026-03-31 cs.CR
Categorical composable cryptography
本文利用范畴理论对密码学的模拟范式进行了形式化，证明了抗抽象攻击的安全协议形成了一个对称的monoidal范畴，从而给出了密码学中可组合安全定义的抽象模型。我们的模型是能够将计算安全，设置假设和各种攻击模型，如勾结或独立行动的对手在一个模块化的，灵活的方式子集。最后，我们使用字符串图重新推导了一次性密码本的安全性，并得出了关于二分和三分密码学限制的不可行结果，排除了例如，组合承诺和广播。
2022-08-28 cs.CR math.CT
Post-Quantum Cryptography and Quantum-Safe Security: A Comprehensive Survey
Texas State University（德克萨斯州立大学）
本文综述后量子密码学的发展，涵盖各类密码家族的分类、性能比较、硬件加速及部署应用，强调量子安全系统的实际应用与挑战。
2026-06-05 cs.CR
Cryptography from Quantum mechanical viewpoint
密码学是一门安全通信的艺术和科学。在这里，发送者和接收者通过在公共密钥的帮助下加密他们的数据来保证安全性。双方应在通信之前就该密钥达成一致。执行这些任务的密码系统被设计为保持密钥秘密，同时假设用于加密和解密的算法是公开的。因此，密钥交换是一个非常敏感的问题。在现代密码算法中，这种安全性基于算法的数学复杂性。但量子计算有望在不久的将来彻底改变计算范式。这对研究人员提出了一个挑战，即开发能够在量子计算时代生存下来的新密码技术。本文综述了量子力学在密码学中的重要应用。
2014-07-09 cs.CR
Security in Quantum Cryptography
量子密码学利用量子物理学的原理来安全地处理信息。一个突出的例子是安全通信，即，把机密信息从一个地方传送到另一个地方的任务。这里的加密要求是，即使通信信道不受信任，除了指定的接收者之外的任何人都无法访问传输的消息。在经典密码学中，这通常只能在计算难度假设下得到保证，例如，分解大整数是不可行的相比之下，量子密码的安全性完全依赖于量子力学的规律。在这里，我们回顾这个物理概念的安全性，侧重于量子密钥分发和安全通信。
2021-08-30 cs.CR cs.IT math.IT
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
Lightweight Cryptography for IoT: A State-of-the-Art
随着5G的出现，物联网（IoT）由于其来自各个领域的广泛应用而成为几乎所有行业的吸引力中心。工业控制流程和工业物联网的爆炸性增长，通过互联系统使关键基础设施面临前所未有的网络威胁。这种新的安全威胁可以通过轻量级密码学来最小化，轻量级密码学是密码学的一个子分支，特别是针对资源受限的设备，如RFID标签，灵巧卡，无线传感器等。这些算法在不同的环境下表现出不同的硬件和软件性能。本文提出了性能比较，以及他们的报告密码分析，主要是轻量级分组密码，并进一步显示新的研究方向，开发新的算法与正确的平衡成本，性能和安全特性。
2020-06-24 cs.CR
Analysis of Light-Weight Cryptography Algorithms for UAV-Networks
本研究评估了轻量级密码算法ASCON在无人机网络中的集成与表现，结果表明ASCON-128a在计算成本、能耗及安全性上优于AES-128，是资源受限无人机通信系统的优选加密方案。
2025-04-05 cs.CR
CapablePtrs: Securely Compiling Partial Programs Using the Pointers-as-Capabilities Principle
诸如CHERI之类的能力机器提供可由编译器使用的存储器能力，以提供编译代码的安全益处（例如，记忆安全）。例如，现有的C到CHERI编译器通过遵循称为“指针即功能”（PAC）的原则来实现内存安全。非正式地，PAC说编译器应该将源语言指针表示为机器码能力。但是PAC编译器的安全属性还没有得到很好的理解。我们表明，内存安全只是一个方面，PAC编译器可以提供显着的额外的安全保证部分程序：编译器可以提供安全保证的编译单元，即使该编译单元后来被链接到攻击者提供的机器码。因此，本文是第一个正式研究部分程序PAC编译器的安全性。我们证明了这样的编译器的模型，它是完全抽象的。证明使用了一种新的证明技术（称为TrICL，读涓流），这应该是广泛的兴趣，因为它重用整个程序编译器的正确性关系的充分抽象，从而节省工作。我们还实现了我们的计划C CHERI，表明我们可以编译遗留的C代码，最小的变化，并表明编译代码的性能开销大致成正比的交叉编译单元函数调用的数量。
2021-05-04 cs.CR cs.PL
Cloud Computing -- An Approach with Modern Cryptography
本文提出了一种利用128/192/256位密钥的AES技术对数据进行加密和解密的算法。与其他加密技术以及RSA相比，AES提供了高安全性。云计算为客户提供所需的服务。它是指使用虚拟化资源在分布式网络上运行并通过公共IP和网络标准访问的应用程序和服务。在提供数据服务的同时，为数据提供安全性变得越来越重要。在云计算中，数据安全是一个值得关注的重要问题。尽管AES是为军事目的而设计的，但现在它在全球范围内被商业采用，因为它可以加密大多数机密文件，并且可以在大多数受限区域工作，并提供对各种攻击技术的良好防御，以及安全级别，以保护未来2-3年的数据。
2013-03-05 cs.CR
A Critical Analysis of Deployed Use Cases for Quantum Key Distribution and Comparison with Post-Quantum Cryptography
本文系统评估了量子密钥分发（QKD）在真实用例中的安全性，并与后量子密码学（PQC）进行比较，从实现复杂性、可扩展性和长期安全性等角度分析QKD的适用场景，为密码基础设施决策者提供参考。
2025-04-15 cs.CR
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
Cryptography approach for Secure Outsourced Data Storage in Cloud Environment
针对云环境中外包存储数据的安全痛点，提出一种保障数据在云中共享与存储安全的密码学方法，可减少安全攻击、防范未授权访问，最后指出相关局限并给出未来研究建议。
2023-06-14 cs.CR
