Survey and Analysis of IoT Operating Systems: A Comparative Study on the Effectiveness and Acquisition Time of Open Source Digital Forensics Tools
本文通过构建多种物联网操作系统环境并执行标准取证任务，比较开源数字取证工具的有效性与获取时间，为物联网安全与取证实践提供工具选择建议。
2024-07-01 cs.CR
SoK: Blockchain Solutions for Forensics
随着信息密集型流程的数字化在当今获得动力，人们越来越关注如何应对日益严重的网络犯罪问题。为此，执法官员和安全公司使用复杂的数字取证技术来分析和调查网络犯罪。然而，多个司法管辖区的授权、互操作性问题、收集的大量证据（多媒体、文本等）涉及多个利益相关者（执法机构、安全公司等）只是阻碍采用和实施健全的数字取证方案的各种挑战中的一小部分。区块链技术最近被提出作为开发强大的数字取证机制的可行解决方案。在本文中，我们对现有的基于区块链的数字取证工具进行了概述和分类，并进一步描述了它们的主要特征。我们还对区块链技术与现有文献中提出的当前数字取证方法之间的共生关系的各种好处和挑战进行了透彻的分析。根据研究结果，我们确定了各种研究差距，并提出了未来的研究方向，预计将在数字取证领域的学者和从业者都具有重要价值。
2020-05-26 cs.CR cs.CY
A blockchain-based Forensic Model for Financial Crime Investigation: The Embezzlement Scenario
金融犯罪形势随着金融服务的数字化而不断发展。在这种情况下，法律和法规无法有效地应对金融等快速发展的行业，这就导致采取措施较晚，法律空白，为恶意行为者提供了一个富有成效的环境。与此同时，区块链技术及其有前途的特性，如不变性、可验证性和身份验证，增强了金融取证的机会。在本文中，我们专注于一个盗用计划，我们提供了一个法医的设计方法，其调查。此外，我们的方法的可行性和适应性可以扩展，包括对其他类型的计划的数字调查。我们提供基于智能合约的功能实现，并集成了标准化的取证流程和监管链保存机制。最后，我们讨论了区块链与金融调查之间共生关系的好处和挑战，以及未来的研究方向。
2021-07-19 cs.CR
Accountability and Forensics in Blockchains: XDC Consensus Engine DPoS 2.0
本文档介绍了XinFin DPoS 2.0，这是XinFin XDC网络的下一代去中心化共识引擎。基于最先进的BFT共识协议，此次升级将使XDC网络具有军用级的安全性和性能，同时消耗极低的资源，并将在API方面完全向后兼容。它还将为XDC网络的未来发展铺平道路。核心发明是区块链中问责制和取证的整体集成：能够直接从区块链记录中识别具有加密完整性的恶意行为者，将最新的同行评审学术研究与最先进的工程设计和实施计划相结合。
2021-08-05 cs.CR
IoTDots: A Digital Forensics Framework for Smart Environments
物联网设备和传感器已经以合作的方式被利用，以实现智能环境的概念。在这些智能设置中，由于设备与用户的日常活动之间的交互而生成了大量数据。这些数据包含有关智能环境内发生的事件和操作的有价值的取证信息，如果进行分析，可能有助于追究违反安全策略的人的责任。在本文中，我们介绍了IoTDots，一种新型的数字取证框架，用于智能环境，如灵巧家庭和智能办公室。IoTDots有两个主要组件：IoTDots-Modifier和IoTDots-Analyzer。在编译时，IoTDots-Modifier执行智能应用程序的源代码分析，检测取证相关信息，并自动插入跟踪日志。然后，在运行时，日志存储到IoTDots数据库中。之后，在进行取证调查时，IoT Dots-Analyzer会应用数据处理和机器学习技术，从设备活动中提取有价值和可用的取证信息。为了测试IoTDots的性能，我们在总共有22个设备和传感器的现实智能办公环境中测试了IoTDots。评估结果显示，IoT Dots在智能环境中检测用户活动的准确率平均超过98%，检测用户、设备和应用程序行为的准确率平均超过96%。最后，IoTDots的性能不会给智能设备带来任何开销，而给云服务器带来的开销也非常小。
2018-09-03 cs.CR
Blockchain Solutions for Forensic Evidence Preservation in IoT Environments
物联网（IoT）带来的技术发展伴随着新形式的网络攻击，这些攻击利用了物联网网络的复杂性和异构性，以及物联网设备中存在的许多漏洞。检测受损设备以及收集和保存有关物联网网络中涉嫌恶意行为的证据成为高度优先的领域。本文提出了一种基于区块链的解决方案，该解决方案专为灵巧家庭领域设计，用于收集和保存数字取证证据。该系统利用了一个私人的法医证据数据库，其中存储了捕获的证据，以及一个允许提供完整性，身份验证和不可否认性等安全服务的许可区块链，以便证据可以在法庭上使用。区块链存储证据的元数据，这对于提供上述服务至关重要，并通过智能合约与调查过程中涉及的不同实体进行交互，包括互联网服务提供商，执法机构和检察官。提出了基于区块链的解决方案的高级架构，该解决方案可以解决从物联网网络收集的取证证据的数字处理需求所带来的独特挑战。
2019-03-26 cs.CR
Internet of things forensics: Challenges and Case Study
今天是物联网（IoT）时代，数以百万计的机器，如汽车，烟雾探测器，手表，眼镜，网络摄像头等正在连接到互联网。拥有远程访问能力以监控和收集数据的机器数量不断增加。这种发展一方面使人类的生活更加舒适、方便，但另一方面也带来了安全和隐私问题。然而，当物联网设备涉及犯罪现场时，这一发展也给数字调查人员带来了挑战。事实上，目前文献中的研究重点是物联网环境的安全性和隐私性，而不是物联网设备的取证获取和分析方法或技术。因此，在本文中，我们首先讨论与物联网取证相关的不同方面，然后重点讨论当前的挑战。我们还描述了物联网设备智能手表的取证方法作为案例研究。我们分析了从智能手表设备中检索到的取证工件，并讨论了与物联网取证挑战相一致的证据
2018-01-31 cs.CR
BLOFF: A Blockchain based Forensic Model in IoT
在这个技术爆炸式增长的时代，当我们考虑灵巧家庭和城市、智能能源、安全和监控以及医疗保健等技术时，物联网（IoT）已成为游戏规则的改变者。物联网提供的众多好处已成为对用户和网络犯罪分子有吸引力的技术。今天的网络犯罪分子拥有部署数百万次复杂攻击的工具和技术。这些攻击需要调查;这就是数字取证发挥作用的地方。然而，由于物联网环境的异构性，在物联网系统中进行取证调查并不容易。此外，法医调查人员大多依赖于服务提供商提供的证据，这种情况可能导致证据污染。为了解决这个问题，作者提出了一种基于区块链的物联网取证模型，该模型可以防止篡改日志成为证据。
2021-03-15 cs.CR cs.DC
Trust and Reputation Management for Blockchain-enabled IoT
近年来，人们越来越有兴趣将区块链纳入物联网（IoT），以解决IoT的固有问题，例如单点故障和数据孤岛。然而，区块链本身无法确定来自物联网设备的数据的真实性和准确性。区块链的仅附加性质加剧了这个问题，因为一旦记录在链上，就不可能更改数据。信任和声誉管理（TRM）是解决上述信任问题的有效方法。然而，为支持区块链的物联网应用程序设计TRM框架是一项重要的任务，因为每个应用程序都有其独特的信任挑战，具有独特的功能和要求。在本文中，我们介绍了我们在为各种支持区块链的物联网应用设计TRM框架方面的经验，以提供见解并突出未来机遇的开放研究挑战。
2022-12-09 cs.CR cs.NI
Towards a Scalable and Trustworthy Blockchain: IoT Use Case
最近，区块链作为一种新技术获得了发展势头，产生了大量新的分散式应用程序（例如，物联网（IoT）。然而，它与物联网的整合仍然面临着几个问题（例如，可伸缩性、灵活性）。配置资源以支持大量连接的物联网设备意味着拥有可扩展和灵活的区块链。为了解决这些问题，我们提出了一种适用于物联网的可扩展和可信赖的区块链（STB）架构;该架构使用区块链分片和Oracle以完全分布式和可信赖的方式在不可靠的物联网设备之间建立信任。特别是，我们设计了一个点对点的甲骨文网络，确保数据的可靠性，可扩展性，灵活性和可信度。此外，我们引入了一种新的轻量级共识算法，该算法可以显着扩展区块链，同时确保区块链参与者之间的互操作性。结果表明，我们提出的机顶盒架构实现了灵活性，效率和可扩展性，使其成为一个有前途的解决方案，适用于物联网环境。
2022-01-27 cs.CR cs.NI
Digital Forensics for IoT and WSNs
在过去的十年中，无线传感器网络（WSNs）和物联网（IoT）设备在许多领域中激增，包括能源，交通和制造等关键基础设施。因此，现在大多数日常操作都依赖于来自无线传感器或物联网设备及其操作的数据。此外，个人物联网设备被大量用于社交媒体应用，这些应用将人们以及网络域下的所有关键基础设施相互连接起来。然而，这种连通性也伴随着通过无线传感器网络和/或物联网的网络攻击数量增加的风险。虽然有一项重要的研究致力于保护WSN/IoT，但这仍然表明需要有取证机制才能进行调查和分析。特别是，了解故障后发生的情况对于许多依赖WSN/IoT应用程序的企业至关重要。因此，人们对了解WSN和IoT领域的数字取证应用有着极大的兴趣和需求。本章填补了这一空白，提供了一个全面的方式在这些新兴领域的数字取证研究和应用的概述和分类。除了分析的技术挑战，本章提供了一个调查现有的努力，从设备级到网络级，同时也指出了未来的研究机会。
2018-11-22 cs.CR
Towards Efficient Integration of Blockchain for IoT Security: The Case Study of IoT Remote Access
蓬勃发展的物联网（IoT）市场引起了网络攻击者的极大兴趣。集中式基于云的物联网服务架构在安全性、可用性和可扩展性方面存在严重限制，并且容易受到单点故障（SPOF）的影响。最近，在区块链上提供物联网服务已经成为一种趋势，以提高安全性、隐私性和可靠性。然而，区块链的高成本，低吞吐量和长延迟的缺点使其不适合物联网应用。在本文中，我们回顾了现有的基于区块链的物联网解决方案，并提出了一个有效的区块链和物联网集成框架。根据该框架，我们设计了一种新型的区块链辅助的分散式物联网远程访问系统RS-IoT，该系统具有在不依赖任何可信第三方的情况下保护物联网设备免受零日攻击的优点。通过引入由智能合约执行的激励和惩罚措施，我们的工作实现了“经济方法”，以挫败大多数旨在获得金钱收益的攻击者。我们的工作提供了一个例子，说明如何使用区块链来确保去中心化环境中服务交易的公平性，并客观地惩罚不当行为。我们通过详细的安全分析来展示RS-IoT的安全性。最后，我们通过以太坊测试网区块链上的概念验证实现来展示其可扩展性，效率和可用性。
2019-11-30 cs.CR cs.DC cs.NI
Towards the Development of Realistic Botnet Dataset in the Internet of Things for Network Forensic Analytics: Bot-IoT Dataset
物联网系统的扩散，已经看到它们成为恶意第三方的目标。为解决这一问题，需要制定切实可行的保护和调查对策。这些对策包括网络入侵检测和网络取证系统。为此，一个结构良好且具有代表性的数据集对于训练和验证系统的可信度至关重要。虽然有几个网络，但在大多数情况下，没有太多关于所使用的僵尸网络场景的信息。本文提出了一个新的数据集Bot-IoT，它包含了合法和模拟的物联网网络流量以及各种类型的攻击。我们还提出了一个现实的测试平台环境，以解决现有数据集的缺点，捕获完整的网络信息，准确的标签，以及最近和复杂的攻击多样性。最后，与现有数据集相比，我们使用不同的统计和机器学习方法评估了BoT-IoT数据集的可靠性。这项工作为允许在物联网特定网络中识别僵尸网络提供了基线。Bot-IoT数据集可以在[1]访问。
2018-11-02 cs.CR
IoT Blockchain Solution for Air Quality Monitoring in SmartCities
物联网云支持的社会应用在最近的过去急剧增加，这是由于创新的推动，特别是通过启动计划，在农业，医疗保健，工业等各个领域。现有的物联网云解决方案导致从业者或研究人员陷入严重的安全隐患和性能低下的混乱局面。本文提出了一种基于区块链的物联网云实施方案，以解决智慧城市中存在的问题。它特别强调了SmartCities中空气质量监测系统链码的实施;使用实验说明了名为IoT启用的空气质量监测系统区块链（IB-AQMS）的拟议架构。文中给出了实验结果。
2020-03-29 cs.CR cs.NI
B-CoC: A Blockchain-based Chain of Custody for Evidences Management in Digital Forensics
数字取证中的一个主要问题是证据的管理。从收集证据到在法庭上利用证据，参与调查的多方可能会接触到证据，并暂时拥有这些证据。这一过程被称为监管链，必须确保证据在调查期间不被改变，尽管有多个实体拥有这些证据，以便在法庭上被接受。目前，数字证据CoC完全是手动管理的，参与链的实体需要填写随附证据的文档。在本文中，我们提出了一种基于区块链的保管链（B-CoC），以使CoC过程非物质化，从而确保收集的证据的可审计完整性和所有者的可追溯性。我们开发了一个基于以太坊的B-CoC原型，并评估了其性能。
2018-07-26 cs.CR
ForensiBlock: A Provenance-Driven Blockchain Framework for Data Forensics and Auditability
本文提出 ForensiBlock 溯源驱动区块链框架，通过 RBAC-SA 与分布式 Merkle 根实现安全访问、案件追踪和高效链下溯源检索。
2023-08-07 cs.CR
Forensics and security issues in the Internet of Things
本文综述物联网中的取证与安全问题，指出设备因缺乏标准化安全措施而易受攻击，并提出FLIP系统、区块链认证及深度学习取证框架等解决方案，以推动领域发展。
2025-04-25 cs.CR cs.NI cs.SI
Security of IoT Device: Perspective Forensic/Anti-Forensic Issues on Invalid Area of NAND Flash Memory
基于NAND闪存的物联网设备可能仍然会在无效区域中留下原始个人数据，即使数据已被删除。本文提出了由NAND闪存引起的非托管块中残留原始数据的取证问题，并介绍了在无效区域中安全删除此类数据的方法。我们还提出了一种基于单元计数信息执行的安全删除验证技术，该单元计数信息是指个人数据和存储在块中的数据之间的位差。考虑纠错能力来确定根据单元计数信息的验证技术的通过/失败。由于去识别的取证问题是大数据行业的一个重要主题，严重隐私泄露的威胁加上我们防止这些攻击的建议将被证明是未来关键的技术需求。
2022-08-02 cs.AR cs.CR
An IoT Blockchain Architecture Using Oracles and Smart Contracts: the Use-Case of a Food Supply Chain
区块链是一种分布式技术，允许在相互交互和执行交易的不可靠用户之间建立信任。虽然区块链技术主要用于加密货币，但它已成为在物联网（IoT）领域建立信任的一种使能技术。然而，物联网区块链的天真使用导致了高延迟和广泛的计算能力。在本文中，我们提出了一种专用于供应链的区块链架构，该供应链包括不同的分布式物联网实体。我们为这种架构提出了一个轻量级的共识，称为LC4IoT。通过广泛的模拟评估的共识。结果表明，所提出的共识使用低的计算能力，存储能力和延迟。
2022-01-27 cs.CR cs.NI
A Survey on Consensus Protocols in Blockchain for IoT Networks
区块链作为加密货币基础技术的成功也为其在其他应用领域的使用开辟了可能性。区块链在其他领域的潜在应用的主要优势是其固有的安全机制和对不同攻击的免疫力。区块链依赖于共识方法来同意任何新数据。目前用于不同加密货币区块链的大多数共识方法都需要很高的计算能力，因此不适合资源受限的系统。在本文中，我们讨论并调查了适用于资源受限的物联网设备和网络的各种基于区块链的共识方法。典型的物联网网络由几个计算和通信能力有限的设备组成。大多数情况下，这些设备无法执行密集型计算，并且急需带宽。因此，我们讨论了可以采取的措施，以减少底层共识方法的计算能力和收敛时间。我们还讨论了公共区块链的一些替代方案，如私有区块链和tangle，以及它们在物联网网络中的潜在应用。此外，我们回顾了现有的共识方法，并探讨了利用它们来实现基于区块链的物联网网络的可能性。一些开放的研究挑战也提出了。
2019-06-19 cs.CR cs.NI
IoT-based Smart Home Device Monitor Using Private Blockchain Technology and Localization
基于物联网（IoT）的灵巧家庭应用正在普及。然而，这种趋势吸引了恶意活动，这导致对具有成本效益的安全性的需求很高。本文提出了一种低端设计，加强了家庭网络的安全性。它使用私有区块链技术，并通过基于RSSI的三边测量进行本地化。我们研究了私有区块链相对于公共区块链的优势，并通过测试不同的无线技术来提高定位算法的精度。结果得出结论，使用私有区块链和基于WiFi的通信系统可以产生最有效的设计迭代。
2021-03-29 cs.CR cs.NI
Block4Forensic: An Integrated Lightweight Blockchain Framework for Forensics Applications of Connected Vehicles
今天的车辆正在成为网络物理系统，不仅可以与其他车辆通信，还可以从车辆内的数百个传感器收集各种信息。这些发展有助于创造智能和互联（例如，自动驾驶）车辆，这些车辆将为驾驶员、制造商、保险公司和维护服务提供商提供重要信息，用于各种应用。随着自动驾驶汽车的引入，其中一个变得至关重要的应用是交通事故的法医分析。利用车辆相关数据可以在事故后的场景中找到故障方，特别是对于自动驾驶车辆。为了能够访问汽车上的各种信息，我们在所涉及的各种元素中提出了一个许可的区块链框架，以管理收集的车辆相关数据。具体来说，我们首先将车辆公钥管理（VPKI）集成到拟议的区块链中，以提供会员资格建立和隐私。接下来，我们设计了一个碎片化的分类帐，将存储与车辆相关的详细数据，如维护信息/历史记录，汽车诊断报告等。所提出的取证框架可以实现无信任，可追溯和隐私感知的事故后分析，并具有最小的存储和处理开销。
2018-07-09 cs.CR
OAuth 2.0 meets Blockchain for Authorization in Constrained IoT Environments
我们提出了利用区块链和智能合约技术的模型，以及广泛使用的OAuth 2.0开放授权框架，为受约束的物联网设备提供委托授权。这些模型涉及隐私、延迟和成本方面的不同权衡，同时利用区块链和智能合约的关键优势。这些措施包括将支付与授权授予联系起来，在智能合约中不可更改地记录授权信息和策略，并通过在所有区块链节点上执行智能合约代码来提供弹性。
2019-05-05 cs.CR cs.NI
Internet of Things Security and Forensics: Challenges and Opportunities
物联网（IoT）设想无处不在的、连接的和智能的节点在提供各种服务的同时自主交互。物联网对象的广泛分布、开放性和相对较高的处理能力使其成为网络攻击的理想目标。此外，由于许多物联网节点正在收集和处理私人信息，它们正在成为恶意行为者的数据金矿。因此，安全性，特别是检测受损节点的能力，以及收集和保存攻击或恶意活动的证据，成为成功部署物联网网络的优先事项。在本文中，我们首先介绍了物联网领域现有的主要安全和取证挑战，然后简要讨论了针对已确定的挑战发表的论文。
2018-07-27 cs.CR
Secure Blockchain Platform for Industrial IoT with Trusted Computing Hardware
作为一种起源于加密货币的颠覆性技术，区块链提供了一个可信的平台来促进工业物联网（IIoT）应用。然而，由于严格的部署条件，在IIoT场景中实施区块链平台面临各种安全挑战。为此，我们提出了一种基于可信计算硬件的安全区块链的新设计，用于IIoT应用。具体来说，我们采用可信执行环境（TEE）模块和定制的安全芯片来保护区块链免受不同的攻击载体。此外，我们在基于ARM的嵌入式设备上实现了所提出的安全IIoT区块链，并构建了一个小规模的IIoT网络来评估其性能。我们的实验结果表明，安全的区块链平台实现了高吞吐量（150 TPS）和低交易确认延迟（低于66 ms），证明了其在实际IIoT场景中的可行性。最后，我们概述了开放的挑战和未来的研究方向。
2021-10-28 cs.CR cs.NI
Tamperproof IoT with Blockchain
我们研究了区块链的防篡改特性及其对物联网系统的有效性。特别是，我们实现了一个物联网测试平台，并在测试平台中构建了一个区块链。进行了一些防篡改实验并进行了分析，以证实区块链中的块验证过程。我们的分析和实验结果证明了区块链在确保物联网系统信任方面的防篡改能力。演示视频见[1]。
2022-08-10 cs.CR
A Digital Forensics Investigation of a Smart Scale IoT Ecosystem
将物联网（IoT）生态系统引入个人家庭和企业，促使人们认为这种生态系统包含残留数据，这些数据可以在法庭诉讼中用作数字证据。然而，物联网生态系统的取证检查为数字取证社区带来了许多调查问题。其中一个问题是，指导保存和分析这些生态系统剩余数据的实用程序和技术有限。专注于iHealth Smart Scale生态系统的详细案例研究，我们提出了一个实用技术的实证演示，以恢复智能规模生态系统内不同证据源的残留数据。我们还记录了可以从智能规模生态系统中恢复的工件，这可以为数字（法医）调查提供信息。这项研究的发现为未来研究开发适合从物联网生态系统中提取和检查剩余数据的过程和技术奠定了基础。
2021-09-12 cs.CR cs.CY
Blockchains for Internet of Things: Fundamentals, Applications, and Challenges
本文综述三类区块链的基础特性、安全问题及其在边缘AI、通信和医疗物联网中的应用，分析集成挑战与未来方向。
2024-06-15 cs.CR cs.NI
STITCHER: Correlating Digital Forensic Evidence on Internet-of-Things Devices
物联网（IoT）设备的日益普及给数字取证调查人员和执法机构带来了新的挑战，因为他们需要在这些新平台上调查网络犯罪。然而，还没有正式的研究来记录调查人员面临的实际挑战以及现有工具是否有助于他们的工作。鉴于物联网设备的众多证据来源，数字取证证据中的相关性和一致性问题等先前问题也已成为一个紧迫的问题。基于这些观察结果，我们与来自公共和私营部门的39名数字取证调查人员进行了一项用户研究，以记录他们在传统和物联网数字取证中面临的挑战。我们还创建了一个工具STITCHER，用于解决调查人员在处理物联网数字取证调查时面临的技术挑战。我们模拟了一个模仿复杂网络犯罪分子的物联网犯罪，并邀请我们的用户研究参与者使用STITCHER来调查犯罪。我们的研究结果证实了STITCHER的有效性，96.2%的用户表示STITCHER帮助他们处理了犯罪，61.5%的用户使用STITCHER的全部功能完全解决了犯罪。
2020-09-11 cs.CR
DeepFake Forensics AI: A Multi-Modal Detection and Blockchain-Anchored Evidence Management Platform
Department of Computer Science（计算机科学系）；Providence Women's College（普罗维登斯女子学院）；University of Calicut（卡利卡特大学）
提出一个统一平台，通过训练四种神经网络检测图像、视频和音频中的合成媒体，并利用以太坊区块链实现证据的不可篡改存储与管理。
2026-05-28 cs.CR cs.CV
Optimizing IoT Intrusion Detection with Tabular Foundation Models for Smart City Forensics
Zayed University（扎耶德大学）；Higher Colleges of Technology（高等技术学院）
本文提出基于Transformer的基础模型TabPFNv2.5，在智慧城市取证中实现比随机森林更快的推理速度和更高的检测准确率，通过混合管道提升物联网入侵检测效率。
2026-04-13 cs.CR
IoTChain: A Three-Tier Blockchain-based IoT Security Architecture
IoTChain提出了一种基于区块链的物联网安全架构，旨在实现身份认证、访问控制、隐私保护等核心功能，并通过性能评估验证其在物联网部署中的实用性。
2026-01-07 cs.CR
Ransomware: Analysis and Evaluation of Live Forensic Techniques and the Impact on Linux based IoT Systems
本文研究了实时取证技术在Linux勒索软件中的应用与系统影响，发现网络犯罪分子正弃用RSA和AES以增加取证难度，为评估早期阶段对IoT行业的影响提供了基础。
2024-03-26 cs.CR
Redactable Blockchain Solutions for IoT: A Review of Mechanisms and Applications
本文综述了面向物联网的可编辑区块链机制与应用，分析不可篡改性与数据保护法律之间的冲突，识别关键挑战与机遇，并梳理多种编辑机制及物联网应用案例。
2024-06-26 cs.CR
Enhancing network forensics with particle swarm and deep learning: The particle deep framework
物联网智能事物的普及程度正在上升，这是由于它们提供的自动化及其对生产力的影响。然而，事实证明，物联网设备容易受到成熟的和新的物联网特定攻击载体的攻击。在本文中，我们提出了粒子深度框架，这是一种用于物联网网络的新网络取证框架，它利用粒子群优化来调整深度MLP模型的超参数并提高其性能。PDF使用Bot-IoT数据集进行训练和验证，Bot-IoT数据集是一个当代网络流量数据集，结合了正常的物联网和非物联网流量以及众所周知的僵尸网络相关攻击。通过实验，我们表明深度MLP模型的性能得到了极大的提高，准确率达到99.9%，误报率接近0%。
2020-05-02 cs.CR cs.NE
Towards Developing Network forensic mechanism for Botnet Activities in the IoT based on Machine Learning Techniques
物联网是一个互联的日常物品网络，这些物品被称为已经增强了一小部分计算能力的东西。最近，物联网受到各种不同僵尸网络活动的影响。由于僵尸网络多年来一直是造成严重安全风险和经济损失的原因，现有的网络取证技术无法识别和跟踪僵尸网络当前复杂的方法。这是因为商业工具主要依赖于基于签名的方法，无法发现新形式的僵尸网络。在文献中，有几项研究使用机器学习ML技术来训练和验证用于定义此类攻击的模型，但它们仍然会产生很高的误报率，并面临调查僵尸网络轨迹的挑战。本文研究了ML技术在开发基于网络流标识符的网络取证机制中的作用，该机制可以跟踪僵尸网络的可疑活动。使用UNSW-NB 15数据集的实验结果表明，具有流标识符的ML技术可以有效地检测僵尸网络攻击及其跟踪。
2017-11-08 cs.CR
Securing Blockchain-based IoT Systems with Physical Unclonable Functions and Zero-Knowledge Proofs
该研究提出在Hyperledger Fabric环境中集成PUFs与ZKPs的安全框架，用于区块链物联网系统的设备识别、隐私认证与交易处理，验证了其可行性、性能与抗攻击能力，提供了综合安全解决方案。
2024-05-20 cs.CR cs.DC cs.NI
A Survey of Electromagnetic Side-Channel Attacks and Discussion on their Case-Progressing Potential for Digital Forensics
物联网（IoT）设备的日益普及使得它们与数字取证调查的相关性在可预见的未来将不可避免地增加。由各种供应商生产的这些设备通常具有有限的用于通信的标准接口，诸如USB端口或WiFi/蓝牙无线接口。与此同时，随着对用户数据的安全性和隐私性的日益关注，内置加密在消费级计算设备中变得越来越普遍，物联网设备也不例外。在这种情况下，数字取证调查面临着重大挑战，需要分析来自物联网设备的数据。这项工作探讨了电磁（EM）侧信道分析文献，旨在协助物联网设备的数字取证调查。EM侧信道分析是一种使用无意电磁发射来窃听计算设备的操作和数据处理的技术。EM侧信道方法的非侵入性使其成为协助数字取证调查的可行选择，因为这些攻击要求并且必须导致对目标设备的任何修改。讨论了各种EM侧信道分析攻击技术的文献-根据其在物联网设备调查场景中的适用性进行选择。从背景研究中获得的洞察力用于确定物联网设备数字取证分析技术的未来应用前景-可能会推动各种目前受阻的数字调查。
2019-03-18 cs.CR
Secure Cross-Chain Provenance for Digital Forensics Collaboration
本文提出首个面向数字取证与溯源的跨链解决方案 ForensiCross，通过 BridgeChain 和专用通信协议实现跨机构区块链的安全信息共享、访问控制与溯源捕获，并在安全性和节点效率上表现优异。
2024-06-17 cs.CR cs.SI
IoT Analytics and Blockchain
物联网（IoT）正在通过将日常使用的设备（Things）互连并使其智能化的想法来彻底改变人类生活。通过在设备之间建立通信网络，物联网系统有助于自动化任务，并使其高效和强大。通过网络连接的传感器和物理世界涉及大量数据。数据汇集和共享具有通过网络被窃取和操纵的严重威胁。物联网系统中这些不充分的数据安全和隐私问题引发了人们对维护物联网数据身份验证的担忧。区块链是一种抗诱惑的分类账，已成为提供安全功能的可行替代方案。具有分散结构的区块链技术可以帮助解决物联网结构问题，并防止单点故障。在提供强大的安全功能的同时，区块链还面临着物联网环境中的各种关键挑战。本文介绍了一项关于最先进的区块链技术的调查，重点关注物联网应用。通过区块链协议和数据结构，概述了物联网应用程序以及可能的改进和修改。
2021-12-26 cs.CR
Blockchain Technology: Introduction, Integration and Security Issues with IoT
区块链主要用于与加密货币比特币的开采有关的安全交易。本文讨论了区块链技术及其组件的基本概念，如区块头，交易，智能合约等。区块链使用分布式数据库，因此本文还解释了分布式区块链相对于集中式数据库的优势。根据应用程序的不同，区块链大致分为两类：Permissionless和Permissioned。本文也对这两个范畴进行了阐述。此外，它还涵盖了共识机制及其工作，以及以太坊平台的概述。区块链技术已被证明是为物联网设备提供安全性的显着技术之一。已经给出了区块链如何对物联网设备有用的说明。还说明了一些应用程序，以解释区块链与物联网的工作。
2021-01-26 cs.CR
EdgeChain: An Edge-IoT Framework and Prototype Based on Blockchain and Smart Contracts
新兴的物联网（IoT）面临着重大的可扩展性和安全挑战。一方面，物联网设备是“弱”的，需要外部的帮助。边缘计算提供了一个有前途的方向，解决了集中式云计算在扩展大量设备方面的不足。另一方面，物联网设备由于资源限制，面对恶意黑客也相对“脆弱”。新兴的区块链和智能合约技术为物联网和边缘计算带来了一系列新的安全功能。在本文中，为了应对这些挑战，我们设计并原型化了一个基于区块链和智能合约的边缘物联网框架“EdgeChain”。其核心思想是集成一个许可的区块链和内部货币或“硬币”系统，将边缘云资源池与每个物联网设备的帐户和资源使用以及物联网设备的行为联系起来。EdgeChain使用基于信用的资源管理系统来控制物联网设备可以从边缘服务器获得多少资源，基于预先定义的优先级，应用程序类型和过去行为的规则。智能合约用于执行规则和策略，以不可否认和自动化的方式规范物联网设备行为。所有的物联网活动和交易都被记录到区块链中，以进行安全的数据记录和审计。我们实现了一个EdgeChain原型，并进行了大量的实验来评估这些想法。结果表明，在获得区块链和智能合约的安全性优势的同时，将它们集成到EdgeChain的成本在合理和可接受的范围内。
2018-06-16 cs.CR cs.DC cs.NI
IDMoB: IoT Data Marketplace on Blockchain
如今，物联网（IoT）设备是数据生成的动力，其数量不断增加，渗透广泛。同样，人工智能（AI）和机器学习（ML）解决方案正在集成到各种服务中，使产品变得更加“智能”。这些技术的核心是“数据”。物联网设备供应商应该能够跟上增加的吞吐量，并提出新的商业模式。另一方面，如果训练数据多样化且丰富，AI/ML解决方案将产生更好的结果。在本文中，我们提出了一个基于区块链的，分散的和不可信的数据市场，物联网设备供应商和AI/ML解决方案提供商可以在其中进行交互和协作。通过促进透明的数据交换平台，获得同意的数据将实现民主化，针对最终用户的服务种类将增加。拟议的数据市场作为以太坊区块链上的智能合约实现，Swarm用作分布式存储平台。
2018-09-30 cs.CR cs.NI
Integration of Blockchain and IoT: An Enhanced Security Perspective
区块链（BC）是比特币加密货币的副产品，因其在各种不同领域的适用性而获得了巨大而广泛的普及-特别是在多方面的非货币系统中。通过采用哈希和非对称加密等加密技术-以及分布式共识方法，基于区块链的分布式账本不仅变得高度安全，而且不可变，从而消除了对任何第三方中介的需求。相反，无数的IoT（物联网）设备越来越多地添加到网络中。这种现象在安全和隐私方面带来了更高的风险。因此，解决不断增长的物联网生态系统的安全问题至关重要。本文探讨了BC在物联网生态系统中确保增强安全性和隐私性的适用性。最近的研究文章和项目或应用程序进行了调查，以评估物联网安全BC的实施情况，并确定相关的挑战，并为物联网生态系统的BC增强安全提出解决方案。
2020-11-05 cs.CR cs.NI
Anti-Tamper Protection for Internet of Things System Using Hyperledger Fabric Blockchain Technology
自动化和工业物联网（IoT）设备每天都在增加。随着物联网设备数量的增长，它们生成的数据量也将增长。在不久的将来，有效地管理这些快速扩展的物联网设备和大量数据，使其可供所有授权用户使用，而不影响其完整性将变得至关重要。另一方面，记录了许多信息安全事件，增加了对对策的要求。虽然到目前为止，针对敌对第三方的保护措施已经司空见惯，但运营商和各方对数据篡改检测和阻止的需求有所增加。区块链技术以其隐私性，不变性和分散性而闻名。单板计算机正变得越来越强大，同时作为物联网平台也变得越来越实惠。这些单板计算机在自动化行业中越来越受欢迎。这项研究的重点是物联网-区块链集成的范例，其中区块链节点在物联网平台本身上自主运行。它使系统能够在没有人干预的情况下进行机器对机器的交易，并对物联网设备进行直接存取控制。本文假设读者熟悉Hyperledger Fabric的基本操作，并专注于集成的实用方法。为区块链上的新手提供了一个基本的介绍。
2021-09-15 cs.CR cs.NI
Discovering Persistent Behavioural Patterns for Interpretable Blockchain Forensics
Griffith University（格里菲斯大学）；Australian Catholic University（澳大利亚天主教大学）
该研究提出一种可扩展、应用无关的区块链行为模式发现框架，结合两步嵌入与可解释分析，可在以太坊超3000万笔交易中发现常规与恶意模式，支持区块链取证等应用。
2026-08-14 cs.CR cs.LG
Secure Decentralized IoT Service Platform using Consortium Blockchain
在过去的十年中，区块链技术在物联网（IoT）系统的研究中越来越受欢迎。作为一种由强大的加密算法保护的分布式和不可变的分类账，区块链为保护物联网系统带来了新的视角。许多研究致力于将区块链集成到物联网设备管理、访问控制、数据完整性、安全性和隐私中。相比之下，区块链促进的物联网通信研究得更少。尽管如此，我们看到了区块链在分散和保护物联网通信方面的潜力。本文提出了一种由联盟区块链技术驱动的创新物联网服务平台。所提出的解决方案将机器对机器（M2M）和人对机器（H2M）通信抽象为物联网设备提供的服务。然后，它通过智能合约和区块链交易实现物联网网络的数据交换。此外，我们引入了辅助存储器层的建议平台，以解决各种数据存储的要求。我们的概念验证实施针对不同块配置下的各种工作负载和连接大小进行了测试，以评估平台的事务吞吐量、延迟和硬件利用率。实验结果表明，我们的解决方案可以在大多数测试场景下保持高性能，并为优化区块链配置以实现最佳性能提供了有价值的见解。
2022-09-25 cs.CR cs.DC
Investigating the Requirements for Building a Blockchain Simulator for IoT Applications
物联网（IoT）的普及已经使大量智能设备的管理成为可能。然而，物联网是基于集中式模型的，这引入了许多问题，例如单点故障和安全风险。区块链可以为解决这些问题提供一个可行的选择。实际上，区块链和物联网都是复杂的技术，在评估应用程序性能方面带来了进一步的挑战。为基于区块链的物联网应用程序提供可靠的仿真环境将是开发和评估此类应用程序的主要帮助。我们的研究发现，目前还没有具有全面功能的模拟器，用于开发和评估基于区块链的物联网应用程序，这是我们工作的主要动机。本研究的目的是收集专家关于为基于物联网的区块链应用程序创建模拟环境的意见。为此，我们进行了两项独立的调查。首先，一个调查问卷的开发，以确保这种模拟软件的开发将是显着的使用。其次，对参与者进行访谈，以了解他们对基于区块链的物联网应用所面临的主要问题的看法。此外，访谈重点收集了参与者对区块链如何改善物联网以及如何识别区块链在物联网中的适用性的观点。我们的调查结果表明，参与者对区块链解决物联网问题充满信心。然而，他们缺乏评估这一概念的必要工具。这突出了他们对模拟器的需求，以分析区块链和物联网的集成。
2022-08-23 cs.CR cs.DC
Blockchain for the IoT: Opportunities and Challenges
区块链技术一直在改变金融行业，并在过去十年中创造了一种新的加密经济。去中心化信任和分布式账本等基本概念对于分布式和大规模物联网（IoT）应用程序来说是有希望的。然而，由于缺乏理解和固有的架构挑战，区块链在这个领域中的应用在加密货币之外的应用很少。在本文中，我们描述了物联网区块链应用的机会，并研究了构建基于区块链的物联网应用所面临的挑战。
2018-05-08 cs.CR cs.CY cs.DC
A PLS blockchain for IoT applications: protocols and architecture
本文提出了一种用于本地物联网网络的许可区块链的架构和协议套件。该架构基于密封的定序器和运行（后量子）Guy Fawkes协议的雾服务器。区块链的区块与任何用户数据和有效性证明一起存储在联网的内容可寻址存储中。我们认为，尽管资源有限，但典型的物联网设备可以直接使用我们的区块链协议，而无需可信的中介。这包括发布和监控交易以及没有明确公钥的链下（后量子）紧急通信。关键词：区块链，Guy Fawkes协议，后量子，HORS-OTS，LoRa，并发传输
2020-08-14 cs.CR
What is a Blockchain? A Definition to Clarify the Role of the Blockchain in the Internet of Things
区块链一词的使用被记录在不同的项目中，从加密货币到物联网（IoT）的应用等等。因此，区块链的概念似乎模糊不清，因为很难相信相同的技术可以为具有极其不同需求并表现出不同性能和安全性的应用程序提供支持。这份立场文件详细阐述了分布式系统的理论，以推进区块链的明确定义，使我们能够澄清其在物联网中的作用。这一定义将三个要素紧密地联系在一起，作为一个整体，为区块链提供了与其他分布式账本技术不同的独特功能：不变性、透明性和匿名性。然而，我们注意到，不变性是以消耗大量资源为代价的，透明性不要求保密性，匿名性阻止了用户的识别和注册。这与大多数物联网应用的要求形成鲜明对比，物联网应用由资源受限的设备组成，其数据需要保密，用户需要清楚地知道。在提出的定义的基础上，我们得出了根据应用需求和信任模型选择适当的分布式账本技术的新指南，确定了导致区块链应用不当的常见陷阱。最后，我们指出了区块链在物联网中的可行作用：大量的本地物联网交易可以在链下聚合，然后在需要时成功记录在外部区块链上，作为公共问责的一种手段。
2021-02-07 cs.CR cs.NI
BlendCAC: A BLockchain-ENabled Decentralized Capability-based Access Control for IoTs
物联网（IoT）的普及允许异构嵌入式智能设备在有或没有人工干预的情况下协作地提供智能服务。在利用大规模基于物联网的应用（如智能电网或智能城市）的同时，物联网也引发了对隐私和安全的更多关注。在物联网面临的最大安全挑战中，访问授权对于资源共享和信息保护至关重要。当今访问控制（AC）的一个弱点是集中式授权服务器，它可能是性能瓶颈或单点故障。在本文中，BlendCAC，一个基于区块链的分散能力的AC被提出用于物联网的安全性。BlendCAC旨在对大规模物联网系统中的设备、服务和信息进行有效的访问控制。基于区块链网络，提出了一种用于访问权限传播的能力委托机制.提出了一种基于身份的能力令牌管理策略，该策略利用智能合约进行访问授权的注册、传播和撤销。在提出的BlendCAC方案中，物联网设备是自己的主人，可以控制自己的资源，而不是由集中式机构进行监督。在Raspberry Pi设备和本地私有区块链网络上实施和测试，我们的实验结果证明了所提出的BlendCAC方法的可行性，可以为物联网系统提供分散，可扩展，轻量级和细粒度的AC解决方案。
2018-04-24 cs.CR cs.DC cs.NI
Assuring the Integrity of Videos from Wireless-based IoT Devices using Blockchain
区块链技术已经引起了各个社区的关注。区块链中的底层共识机制使无数应用程序能够确保存储数据的完整性。在本文中，我们利用区块链技术来验证流式物联网设备捕获的视频的真实性，以用于法医调查目的。所提出的方法在视频帧离开物联网设备并传输到远程基站之前计算视频帧的哈希。为了保证传输，我们确保此hashis通过基于TCP的连接发送。然后，哈希值存储在许可的区块链平台上的多个节点上。如果视频被修改，将通过调查区块链上先前存储的哈希并将其与现有帧的哈希进行比较来检测差异。在这项工作中，我们将原型作为实验结果的概念验证。该系统已经在RaspberryPi上进行了测试，使用不同质量的视频来评估性能。实验结果表明，该方法可以在中等分辨率下实现.
2020-02-28 cs.CR cs.CY cs.NI
Blockchain for IoT Access Control: Recent Trends and Future Research Directions
随着无线传感器网络、智能设备以及传统信息和通信技术的快速发展，物联网（IoT）应用和服务在我们的日常生活中的使用有着巨大的增长。物联网系统处理大量数据。这些数据可能特别敏感，因为它可能包括健康，财务，位置和其他高度个人化的信息。物联网中的细粒度安全管理需要有效的访问控制。一些提案讨论了物联网的访问控制，但是，对新兴的基于区块链的物联网访问控制解决方案的关注有限。在本文中，我们回顾了基于区块链的物联网访问控制解决方案的最新趋势和关键需求。我们确定了区块链的几个重要方面，包括分散控制，安全存储和以不信任的方式共享信息，用于物联网访问控制，包括其优点和局限性。最后，我们指出了一些未来的研究方向，如何有效地将区块链融合到物联网访问控制中。
2021-06-09 cs.CR cs.DC
