Provably Secure Covert Messaging Using Image-based Diffusion Processes
University of Florida（佛罗里达大学）
本文提出了一种在图像扩散模型初始潜在空间中嵌入隐写信息的方法，确保信息传输的安全性和鲁棒性，通过数学证明其对对手不可区分，并分析了嵌入容量与恢复率的权衡。
2025-12-19 cs.CR
mpENC Multi-Party Encrypted Messaging Protocol design document
本文档是对我们工作的技术概述和讨论，这是一个安全组消息传递协议。所谓安全，我们指的是对实际用户的安全，即端到端的安全，而不是对无关的第三方的“安全”。我们的工作提供了在真实传输协议之上的真实用户之间运行消息传递会话所需的一切。也就是说，我们不仅指定了密钥交换，还指定了何时以及如何相对于传输层事件运行这些密钥交换;如何实现可靠性和一致性等活动属性，这些属性对时间敏感，并且位于仅加密协议通常限制自己的发送-接收逻辑之外;并提供在用户界面中显示准确（即安全）但不压倒性信息的建议。我们的目标是一个通用的统一协议。换句话说，我们更倾向于避免仅仅为了支持自动化、可扩展性或不同的传输协议而创建一个全新的协议。这将增加整个通信协议生态系统的复杂性。如果原始协议设计得很好，就像我们试图做的那样，这是完全不必要的。这个目标并不完整--我们的完整协议系统，如目前实现的，只适合于与某些即时消息协议一起使用。然而，我们试图分离出概念上独立的关注点，并使用最小的假设单独解决这些问题，即使其他组件做出额外的假设。这意味着我们整个系统的许多组件可以在未来的协议扩展中重用，并且我们确切地知道哪些组件必须被替换，以解除我们整个系统的现有约束。
2016-06-15 cs.CR
With a Little Help from My Friends: Transport Deniability for Instant Messaging
即时消息（IM）应用程序的流量分析继续构成重要的隐私挑战。特别是，传输级数据可能会无意中泄露有关IM的信息，比如谁与谁通信。现有的元数据隐私工具存在采用障碍，包括安装特定应用程序时被审查的风险，以及与移动设备不兼容的性能开销。我们认为，流量分析的弹性必须由主要的IM服务本身直接支持，并且必须在不破坏现有功能的情况下以低成本的方式完成。作为这个方向的第一步，我们提出了一个混合消息传递模型，结合了常规和可否认的消息。我们提出了一个新的协议，可否认的即时消息，我们称之为DenIM。DenIM是建立在这样一个原则上的，即在用户朋友的帮助下，可以使可拒绝的消息与常规消息难以区分。可否认消息的网络流量可以通过一个看似合理的封面故事来解释。DenIM实现的开销与发送的消息成比例，而不是随时间或用户数量而扩展。为了显示DenIM的有效性，我们实现了一个跟踪模拟器，并显示DenIM的可否认性保证对强大的对手，如互联网服务提供商。
2022-02-04 cs.CR
Metadata Privacy Beyond Tunneling for Instant Messaging
针对传输层元数据泄露问题，提出结合信息流控制的可否认流量元数据隐私方案，设计基于Signal的DenIM协议，实验验证其在保留原有功能和低延迟的同时支持可否认通信。
2024-03-06 cs.CR
SSMS - A Secure SMS Messaging Protocol for the M-payment Systems
全球用户数量最多的GSM网络存在几个安全漏洞。短消息服务（SMS）是GSM网络中具有全球可用性的优越且久经考验的服务之一。本文的主要贡献是引入一个新的安全应用层协议，称为SSMS，有效地嵌入所需的安全属性的SMS消息中使用的移动支付系统中的安全承载。SSMS有效地将机密性、完整性、认证和不可否认性嵌入到SMS消息中。它提供了一种基于椭圆曲线的公钥解决方案，该解决方案使用公钥来建立对称加密的秘密密钥。它还提供了公共验证和前向保密的属性。它有效地使短信适用于移动支付应用的安全性是非常关注。
2012-03-16 cs.CR cs.NI
Echomix: a Strong Anonymity System with Messaging
本文提出Echomix混合网络框架及配套协议，结合后量子嵌套加密与群组消息协议，在低开销下抵御全球流量分析、恶意服务器和主动攻击。
2025-01-07 cs.CR
Attribute-Based Authentication in Secure Group Messaging for Distributed Environments and Safer Online Spaces
CITIC, Universidade da Coruña（科鲁尼亚大学 CITIC 研究中心）；atlanTTic, Universidade de Vigo（维戈大学 atlanTTic 研究中心）
本文提出一种基于属性的身份验证方法，通过动态定义属性来实现群组成员身份验证，提高隐私保护和安全性，同时提供性能与传统证书方案相当的实现。
2026-04-22 cs.CR
Metadata-private Messaging without Coordination
本文提出PingPong，一种无需协调的元数据私有消息端到端系统，通过“检索前通知”工作流替代传统“先拨号后对话”范式，在保证流量统一性隐私要求的同时，实现了类似现代即时通讯的可用性并提升了性能。
2025-04-28 cs.CR
Authentication and Key Management Automation in Decentralized Secure Email and Messaging via Low-Entropy Secrets
我们重新审视了分散式端到端加密电子邮件和安全消息传递中的实体认证问题，提出了一种基于密码认证密钥交换（PAKE）的实用且自我维持的加密解决方案。这不仅允许用户通过共享的低熵秘密（例如，它可以在没有公钥基础设施或受信任的第三方的情况下提供令人难忘的单词，但它也为自动化和一系列加密增强铺平了道路;通过最大限度地减少人为错误的影响来提高安全性，并可能提高可用性。首先，我们研究了基于语音的带外身份验证中的一些漏洞，特别是针对懒惰用户的组合攻击，我们在安全电子邮件解决方案的背景下进行分析。其次，我们提出使用PAKE来解决安全相等性测试的问题，以实现实体认证并建立共享的高熵秘密密钥。我们的解决方案适合离线设置，与电子邮件和现代消息传递系统固有的异步特性兼容。所建议的方法能够增强密钥管理，如自动密钥更新和未来的密钥对认证，多设备同步，安全的秘密存储和检索，以及后量子安全的可能性，以及促进前向保密性和可否认性，在主要的安全密钥设置。我们还讨论了使用可审计的PAKEs来减轻认证协议中的一类在线猜测和中止攻击。
2020-05-21 cs.CR cs.IT math.IT
SEEK: Secure and Efficient Encrypted Keyword Search For Privacy-Preserving Messaging Protocols
New York University Abu Dhabi（纽约大学阿布扎比分校）
SEEK提出结合同态加密与安全两方计算的加密关键词搜索协议，实现高效隐私保护消息检测，显著降低开销并提升速度。
2026-09-17 cs.CR cs.IR
WSEmail: A Retrospective on a System for Secure Internet Messaging Based on Web Services
WSEmail通过将电子邮件重构为Web服务家族，提供安全、可扩展且开放的替代方案，并用形式化证明和性能测试验证了其可行性。
2019-12-12 cs.CR cs.NI cs.SE
Warp2: A Method of Email and Messaging with Encrypted Addressing and Headers
安全通信在社会中发挥着越来越重要的作用，特别是在金融、新闻和军事项目中。当前保护电子邮件的方法和类似的消息传递方法依赖于对消息体的加密，但是具有寻址信息的报头仍然是明文。这允许第三方窃听者收集和分析报头元数据，并构建会话参与者的网络模型（谁，在哪里，何时，主题）。在这篇文章中，我们描述了一种通信方法，其中报头也被加密，阻碍了通信网络模型的组装，并通过一个工作原型应用程序进行了验证。这为受压迫国家的记者和言论自由的支持者提供了一个有用的工具，既保护了信息，也保护了信息的来源。
2014-11-24 cs.CR
Ember: A Serverless Peer-to-Peer End-to-End Encrypted Messaging System over an IPv6 Mesh Network
School of Computing, Edinburgh Napier University（爱丁堡纳皮尔大学计算学院）；School of Computing, De Montfort University（德蒙福特大学计算学院）
本文提出Ember，一种无服务器、点对点的端到端加密消息系统，基于IPv6网状网络，强调数据最小化和隐私保护。
2026-03-23 cs.CR
Dialects for CoAP-like Messaging Protocols
针对资源受限IoT系统消息协议的安全漏洞，提出轻量级模块化的CoAP通用方言，在Maude中形式化协议与攻击模型，证明方言化保留LTL属性并支持符号化攻击搜索。
2024-10-16 cs.CR
Session: End-To-End Encrypted Conversations With Minimal Metadata Leakage
该研究介绍开源安全消息应用Session，通过去中心化存储服务器与洋葱路由实现端到端加密并最小化元数据泄露，同时支持多设备同步、离线消息及音视频通话。
2024-07-02 cs.CR
Enhanced Session Initiation Protocols for Emergency Healthcare Applications
在医疗紧急情况下，即时和安全的消息传递是提供优质医疗保健服务的重要服务。会话发起协议（SIP）是用于提供即时消息服务的基于IP的多媒体和电话通信协议。因此，设计安全有效的SIP以提供优质的医疗服务是一个新兴的问题。在本文中，我们首先探讨了现有的SIP的安全限制提出的Sureshkumar等。和张等。在文献中。我们的分析表明，当会话暴露攻击意外地向对手泄露特定于会话的临时秘密时，大多数现有方案都无法保护用户凭据。然后，我们提出了一个可能的改进Sureshkumar等人。的方案，而不增加计算成本。我们比较了所提出的改进的计算开销和安全功能与文献中的各种相关的现有计划。
2018-09-25 cs.CR
Fighting Fake News in Encrypted Messaging with the Fuzzy Anonymous Complaint Tally System (FACTS)
近年来，通过在线平台传播的虚假信息的流行程度和现实世界的后果都大幅上升。与此同时，WhatsApp、Signal和Telegram等加密消息系统正在迅速普及，因为用户在数字生活中寻求更高的隐私。我们面临的挑战是如何在不损害隐私的情况下打击错误信息的病毒式传播。我们的FACTS系统会自动跟踪用户对信息的投诉，只有在收到足够多的投诉后，才会显示信息的内容和发件人。我们的系统是私有的，这意味着它不会透露任何关于收到很少或没有投诉的消息的内容;安全的，这意味着恶意用户无法逃避系统或对投诉系统产生巨大影响;可扩展的，因为我们每天可以处理多达数百万的投诉。我们的主要技术贡献是一个新的协同计数布隆过滤器，一个简单的结构与困难的概率分析，这可能有独立的利益作为一个隐私保护的随机计数草图数据结构。与之前在端到端加密消息传递中进行消息标记和跟踪的工作相比，我们的新贡献是在消息被审计或标记之前添加了一个高阈值的多个投诉。我们提出并仔细分析了我们的数据结构的概率性能，提供了一个精确的安全性定义和证明，然后通过实验来衡量我们的计划的准确性和可扩展性。
2021-09-09 cs.CR
Analyzing CDR/IPDR data to find People Network from Encrypted Messaging Services
犯罪分子越来越多地使用基于移动的通信应用程序，如WhatsApp，这些应用程序具有端对端加密来相互连接。这使得传统的呼叫图分析或流量分析几乎不可能，因此对执法人员来说是一个障碍。旧的贩运分析方法已变得毫无用处，包括军火商和恐怖分子在内的犯罪分子能够从事犯罪活动而不被警察发现。目前，执法部门必须使用大量的人工工作来解析手机公司提供的数据以提取信息。我们已经建立了一个系统，分析蜂窝GPRS元数据，并建立一个配置文件，并明确发现潜在的呼叫连接，这是隐含在数据集中。本文详细介绍了我们的方法和系统，并包括我们使用匿名数据集从德里警方的评估结果。我们的系统允许进行调用图分析，并显着减少了数据分析过程所需的时间。
2018-12-18 cs.CR cs.SI
Decrypting live SSH traffic in virtual environments
解密和检查加密的恶意通信可以帮助犯罪检测和预防。对客户端或服务器存储器的访问使得能够发现解密安全通信所需的伪像。本文开发了MemDecrypt框架来研究内存中加密文物的发现，并将该方法应用于解密虚拟机的安全通信。对于Secure Shell，用于安全的远程服务器管理，文件传输和隧道传输等，MemDecrypt实验快速产生实时安全文件传输的AES加密细节，包括远程用户凭据，传输的文件名和文件内容。因此，MemDecrypt可以发现加密文物并快速解密实时SSH恶意通信，包括检测和拦截机密数据的数据泄露。
2019-07-25 cs.CR
Towards Practical Encrypted Network Traffic Pattern Matching for Secure Middleboxes
网络功能虚拟化（NFV）促进了可组合软件中间盒的采用。因此，云数据中心成为企业流量处理的主要NFV供应商。由于流量重定向到云的隐私问题，安全中间盒系统（例如，BlindBox）是一种能够直接根据加密规则处理加密数据包的方法。然而，大多数支持基于模式匹配的网络功能的现有系统需要企业网关经由滑动窗口来令牌化分组有效载荷。这样的令牌化引起相当大的通信开销，其对于分组大小可能超过100 $\times$。为了克服这个瓶颈，在本文中，我们提出了第一个带宽有效的加密模式匹配协议的安全中间盒。我们求助于一个原始的对称隐藏向量加密（SHVE），并提出了一个变种，又名SHVE+，以实现恒定和适度的通信成本。为了加快速度，我们设计了加密过滤器，以减少在匹配过程中对SHVE+的访问次数。我们正式确定我们提出的协议的安全性，并对现实世界的规则集和流量转储进行全面评估。实验结果表明，我们的设计可以在100 $μ$ s内检测超过20k条规则的数据包。与现有的工作相比，它节省了$94\%$的带宽消耗。
2021-03-21 cs.CR
Threat Models over Space and Time: A Case Study of E2EE Messaging Applications
本文以六款端到端加密消息应用的桌面客户端为例，通过短期对抗性访问实验并结合 STRIDE 和 LINDDUN 框架，揭示了系统设计需随空间和时间演进重新划定信任边界，以缓解新威胁并保障安全与隐私。
2023-05-28 cs.CR
Proactively Accountable Anonymous Messaging in Verdict
DC-nets的匿名方法长期以来一直具有吸引力，因为它的力量对流量分析，但实际的实现仍然容易受到内部中断或“干扰”攻击，需要耗时的跟踪程序来解决。我们提出的判决，第一个实际的匿名组通信系统建立使用主动验证DC网络：参与者使用公钥密码学构建DC网络密文，和知识证明，以检测和检测，并排除破坏前的不当行为。我们比较了三种可验证DC网的替代构造，一种使用双线性映射，两种基于更简单的ElGamal加密。虽然可验证的DC网络由于所涉及的公钥密码学而导致更高的计算开销，但我们的实验表明，Verdict对于匿名群组消息传递或微博应用是实用的，支持每轮1秒的100个客户端或每轮10秒的1000个客户端的群组。此外，我们还展示了现有的密钥DC网络如何“回落”到可验证的DC网络，以快速识别错误行为，将以前的检测方案比以前的方法提高了两个数量级。
2013-06-26 cs.CR cs.NI
Toward Secure Edge Networks Taming Device to Device (D2D) Communication in IoT
物联网（IoT）的日益普及创造了对基于网络的流量异常检测系统的需求，该系统可以识别行为不端的设备。在这项工作中，我们提出了一种轻量级的技术，物联网保护，用于识别恶意流量。物联网卫士使用半监督学习来区分恶意和良性设备行为，使用设备生成的网络流量。为了实现这一目标，我们从网络日志中提取了39个特征，并丢弃了任何包含冗余信息的特征。在特征选择后，训练模糊C均值（FCM）算法得到区分良性流量和恶意流量的聚类。我们研究了这些聚类中的特征分数，并使用这些信息来预测新流量的类型。使用包含30多个设备的真实测试平台对IoT卫士进行了评估。结果表明，IoTguard在区分各种类型的恶意和良性流量方面具有很高的准确性（98%），并且误报率很低。此外，它具有低资源占用，可以在支持OpenWRT的接入点和COTS计算板上运行。
2018-10-16 cs.CR
SPARK: Secure Predictive Autoscaling for Robust Kubernetes
New York Institute of Technology（纽约理工学院）
SPARK通过eBPF网络层和预测模型实现安全的流量感知自动扩展，减少突发流量导致的超时错误，提升网络收敛和第七层安全隔离。
2026-03-27 cs.CR
Towards Secure IoT: Securing Messages Dissemination in Intelligent Traffic Systems
几年前，物联网中的汽车领域被视为理论概念，今天我们已经看到了不仅无人驾驶汽车的可能性，而且物联网在智能车辆中的应用，包括停车，维护环境，保护生命和平滑车辆运动。我们意识到迫切需要在车载自组织网络（VANET）中使用简单高效的安全协议来实现网络节点的快速移动，并利用沿途基站网关的存在将协议继承到不同的VANET中，这将减少通信开销时间的初始化和每次节点传递到新基站区域时的安全密钥初始化。本文将传感器网络中的安全协议应用到VANET中，实现了VANET的安全通信，仿真分析表明，VANET实现了实际的安全通信，并可以继承到其他子VANET中。本文的贡献是增强拟议的协议，尽可能少的密码计算开销，使其适用于使用安全原语的VANET的高移动性的性质;这保证了安全性，同时允许快速认证车辆通过一个VANET到下一个取决于其在交通网络中的方向。
2019-07-23 cs.CR
Towards Forward Secure Internet Traffic
前向保密性（FS）是密钥交换算法中的一个安全属性，它保证了长期私钥的保密性不会危及过去会话密钥的保密性。随着政府和其他机构对长期大规模监视计划的认识不断提高，FS已被广泛视为一种非常理想的财产。这在用于保护互联网通信的TLS协议中尤其如此。在本文中，我们研究了TLS 1.3之前的协议中的FS，这些协议不要求FS，但今天仍然广泛使用。我们使用一种新的启发式方法对来自三个不同数据集的超过1000万个TLS服务器进行了实证分析。使用现代TLS客户端握手算法，我们的结果显示，5.37%的顶级域，7.51%的随机域和26.16%的随机IP不选择FS密钥交换算法。令人惊讶的是，39.20%的顶级域名，24.40%的随机域名和14.46%的随机IP不选择FS，支持FS。根据这一分析，我们讨论了可能的路径向前安全的互联网流量。作为对当前状态的改进，我们提出了一种新的客户端机制，我们称之为“最大努力转发安全”（BEFS），以及它的扩展，我们称之为“最大努力转发安全和认证加密”（BESAFE），其目的是引导（强制）错误配置的服务器使用最大努力的方法FS。最后，在我们的分析中，我们引入了一个新的对抗模型，我们称之为“歧视性”的对手，这是适用于TLS协议。
2019-06-29 cs.CR
Multi-Party Private Set Intersection: A Circuit-Based Protocol with Jaccard Similarity for Secure and Efficient Anomaly Detection in Network Traffic
本文将两方SCS协议扩展为多方基于电路的PSI协议，支持Jaccard相似度计算，可在保护隐私的网络流量分析中高效检测异常。
2024-01-23 cs.CR
Softwarization of Internet of Things Infrastructure for Secure and Smart Healthcare
我们提出了一个灵活的软件化基础设施，用于灵活，经济高效，安全和隐私保护的物联网（IoT）部署，用于智能医疗保健应用和服务。它集成了物联网，雾和云领域的最先进的网络和虚拟化技术，采用区块链，Tor和消息代理为患者和医疗保健提供商提供安全和隐私。我们提出了一个新的平台，使用机器对机器（M2M）的消息和基于规则的信标无缝数据管理，并讨论了数据和决策融合的作用，分别在云和雾，智能医疗应用和服务。
2018-05-28 cs.CR cs.CY
ShieldShare: Building a VPN-backed Android Hotspot for Secure Internet Sharing with Per-User Traffic Accounting
Khoury College of Computer Sciences Northeastern University Vancouver, Canada
本文提出ShieldShare，一种无需root权限的Android应用，通过代理实现安全VPN热点共享，并支持按用户计费。系统采用模块化架构，包含VPN检测、热点管理、代理流量转发及流量计量功能。
2026-05-02 cs.CR cs.NI
Application of Machine Learning Techniques for Secure Traffic in NoC-based Manycores
本文介绍利用机器学习和时间序列的入侵检测技术，检测基于NoC的众核系统中的拒绝服务攻击，并开发高抽象平台以平衡速度与精度。
2025-01-21 cs.CR
Secure Traffic Lights: Replay Attack Detection for Model-based Smart Traffic Controllers
快速的城市化需要智能交通管理解决方案，这些解决方案将传感器、分布式交通控制器和V2X通信技术结合起来，提供精细的交通控制，以缓解拥堵。与许多其他网络物理系统一样，智能交通管理系统通常缺乏安全措施。这使得敌对实体有许多机会对传感器网络、无线数据共享和/或分布式流量控制器进行攻击。我们表明，这些漏洞可以被利用来破坏大城市地区的流动性，并为道路上的司机和行人造成不安全的条件。具体来说，在本文中，我们研究了基于模型的流量控制器的漏洞，并表明，即使有最先进的攻击检测器，虚假数据注入也可以用来阻碍移动性。我们演示了重放攻击建模一个孤立的十字路口VISSIM，一个流行的交通模拟器，并讨论了对策，以挫败这种攻击。
2020-03-09 cs.CR cs.SY eess.SY
S-MATE: Secure Coding-based Multipath Adaptive Traffic Engineering
已经有几种方法来在互联网服务提供商（ISP）网络中的核心网络节点之间提供业务。这些方法旨在最小化网络延迟，增加网络容量，并增强网络安全服务。MATE（多路径自适应流量工程）协议已经被提出用于入口节点（源）和出口节点（目的地）之间的多路径自适应流量工程。其新颖的思想是避免网络拥塞和攻击可能存在的边缘和节点不相交的路径之间的两个核心网络节点。本文建立了一个自适应的，鲁棒的，可靠的流量工程方案，以更好的性能的通信网络操作。这还将提供服务质量（QoS）和流量工程保护，以最大限度地提高网络效率。具体来说，我们提出了一种新的方法，S-MATE（安全MATE）的开发，以保护在云网络中的两个核心节点（路由器或交换机）之间的网络流量。S-MATE通过在发送方和接收方之间的一条操作路径中添加冗余来防止单链路攻击/故障。所提出的方案可以用于保护核心网络，如光纤和IP网络。
2010-10-23 cs.CR cs.IT cs.NI
Protection Over Asymmetric Channels, S-MATE: Secure Multipath Adaptive Traffic Engineering
针对互联网服务提供商（ISP）网络中核心网络节点之间的流量工程配置问题，已经提出了几种方法。这样的方法旨在最小化网络延迟，增加容量，并增强两个核心（中继）网络节点（入口节点和出口节点）之间的安全服务。MATE（多路径自适应流量工程）已经被提出用于入口节点（源）和出口节点（目的地）之间的多路径自适应流量工程，以在多个不相交的路径之间分配网络流。其新颖的思想是避免网络拥塞和攻击可能存在的边缘和节点不相交的路径之间的两个核心网络节点。本文提出了非对称信道下的保护方案。准确地说，本文旨在开发一种自适应的，鲁棒的，可靠的流量工程方案，以提高通信网络的性能和可靠性。该方案还将提供服务器质量（QoS）和流量工程保护，以最大限度地提高网络效率。具体地说，S-MATE（secure MATE）被提出来保护两个核心节点（路由器、交换机等）之间的网络流量。在云网络中。S-MATE通过在发送方和接收方节点之间的一个操作冗余路径中添加冗余来防止单个链路攻击/故障。它还扩展到防止多个受攻击的链接。该方案可应用于光网络和IP网络等核心网络的安全。
2010-12-29 cs.CR cs.IT cs.NI
MUFFLER: Secure Tor Traffic Obfuscation with Dynamic Connection Shuffling and Splitting
针对Tor出口流量易受关联攻击的问题，提出MUFFLER系统，通过动态连接映射与实时调整，在不增加填充开销下实现低开销混淆，显著降低攻击成功率并兼容现有架构。
2025-04-12 cs.CR cs.NI
FL-DECO-BC: A Privacy-Preserving, Provably Secure, and Provenance-Preserving Federated Learning Framework with Decentralized Oracles on Blockchain for VANETs
本文提出FL-DECO-BC框架，结合区块链去中心化预言机与联邦学习，为VANETs提供隐私保护、可证明安全和数据来源可追溯的分布式机器学习方案。
2024-07-30 cs.CR
What's a little leakage between friends?
本文介绍了一种新的攻击最近的消息系统，保护通信元数据。主要的观察结果是，如果对手设法危及用户的朋友，它可以使用这个受损的朋友来了解有关用户其他正在进行的对话的信息。具体来说，对手了解用户是否正在发送其他消息，这为现有的交叉和泄露攻击打开了大门。为了正式证明这种妥协的朋友攻击，我们提出了一个抽象的方案，称为独家呼叫中心的问题，捕捉攻击的根本原因，并证明它是独立的特定设计或现有的元数据私人消息系统的实现。然后，我们引入一个新的原语，称为私人应答机，可以防止攻击。不幸的是，仅在计算难度假设下构建此原语的安全且有效的实例似乎是不可能的。相反，我们给出了一个构造，假设用户可以对他们的最大朋友数量进行限制，并且可以泄露这些信息。
2018-10-23 cs.CR
RSU-Based Online Intrusion Detection and Mitigation for VANET
安全的车辆通信是安全交通管理的关键因素。智能交通系统（ITS）的有效安全需要有效且及时的入侵检测系统（IDS）。在本文中，我们考虑了虚假数据注入攻击和分布式拒绝服务（DDoS）攻击，特别是隐身DDoS攻击，针对完整性和可用性，分别在车辆自组网（VANET）。新的统计入侵检测和缓解技术的基础上，通过路边单元（RSU）的集中式通信提出了所考虑的攻击。所提出的方法的性能进行评估，使用交通模拟器和一个真正的交通数据集。与最先进的解决方案的比较清楚地表明了所提出的方法在快速准确地检测和定位网络攻击方面的优越性能。
2022-07-17 cs.CR
An effective and secure user authenticated protocol for Location based services in road networks
道路网络用于在车辆之间交换信息，其中事故和交通信息可以通过基础设施传递或接收服务。尽管无线通信系统产生有效的交通系统并为驾驶员提供便利，但是存在通过恶意信息对驾驶员造成交通干扰和风险的可能性。因此，应该研究一种方法来限制中间攻击的机会。本文提出了一种有效的基于用户的认证协议，基于位置的服务，以安全的地址配置基于IPv6的混合区的道路网络。该协议具有以下特点：（1）匿名认证：消息发布者可以被认证。(2)隐私：通信内容是保密的。为了提高系统的可扩展性，必须通过地址配置方案来降低成本。(3)效率：它实现了快速的消息验证，低存储要求，并在发生争议时，提供具有成本效益的身份跟踪。考虑车辆的运动、速度和距离的变化，通过降低成本来维持尽可能多的公共用户。性能评估和成本分析表明，我们的框架可以降低成本，并获得优于结果。该模型可以实现可靠性和效率与包速率信息。与现有的用户认证密钥建立协议相比，该协议具有响应时间短、开销小、丢包信息少、隐私保护能力强等优点。
2017-05-17 cs.CR
B^2SFL: A Bi-level Blockchained Architecture for Secure Federated Learning-based Traffic Prediction
Research & Development Institute of Northwestern Polytechnical University in Shenzhen（西北工业大学深圳研究院）；Xi’an Jiaotong-Liverpool University（西交利物浦大学）；University of Delaware（特拉华大学）
本文提出了一种双层区块链架构B^2SFL，结合分布式同态加密联邦平均（DHFA）方案，解决了联邦学习交通预测中由恶意参与者和中心化服务器带来的安全与隐私问题，实验证明其能有效实现安全去中心化的实际交通预测。
2023-10-23 cs.AI cs.CR cs.DC
AI-based Traffic Modeling for Network Security and Privacy: Challenges Ahead
A*STAR Institute for Infocomm Research (A*STAR I2 R)（A*STAR信息通信研究所）
本文探讨了基于AI的网络流量分析在网络安全和隐私保护中的应用及面临的挑战。
2025-12-23 cs.CR
A Survey of Security Challenges and Solutions for UAS Traffic Management (UTM) and small Unmanned Aerial Systems (sUAS)
Tennessee State University（田纳西州立大学）
本文综述了sUAS和UTM生态系统的网络安全漏洞与防御措施，旨在建立统一的分类法并识别未来UTM环境中的安全挑战。
2026-01-13 cs.CR
Statistical Disclosure: Improved, Extended, and Resisted
流量分析是对安全通信系统的一种攻击，其中对手从观察到的流量中提取有用的模式和信息。本文改进和扩展了一种有效的流量分析攻击--“统计泄露攻击”。此外，我们提出了一种解决方案来抵御改进的（更不用说原始的）统计披露攻击。我们的解决方案大大延迟了攻击者，这意味着他应该收集更多的观察，以便能够从流量中推断出有意义的信息。
2017-09-29 cs.CR
The Methods to Improve Quality of Service by Accounting Secure Parameters
提出了一种解决确保服务质量、以更高的效率提供更多数量的服务并考虑网络安全的问题的方案。本文通过实验分析了自相似性和攻击对服务质量参数的影响。提出了一种考虑业务量多重分形参数和检测攻击概率的网络缓冲控制信道容量和路由代价计算方法。这两种方法都考虑了对每种服务质量业务的延迟时间和丢包数的限制。在仿真过程中，改变传输流量的参数（自相似性、强度）和网络参数（当前信道负载、节点缓冲区大小），确定网络的最大允许负载。分析结果表明，在交换信道上传输业务时，过载的发生与多重分形业务特性和攻击的存在有关。实验结果表明，所提出的方法可以减少数据丢失，提高网络资源的利用率。
2019-04-16 cs.CR cs.NI
Making Secure Software Insecure without Changing Its Code: The Possibilities and Impacts of Attacks on the DevOps Pipeline
公司被误导认为他们通过使用DevSecOps系统解决了安全问题。本文旨在回答这样一个问题：DevOps管道是否会被滥用，将安全开发的应用程序转换为不安全的应用程序？为了回答这个问题，我们利用Kubernetes（K8s）设计了一个典型的DevOps管道作为案例研究环境，并分析了适用的威胁。然后，我们针对案例研究环境开发了四种攻击场景：恶意滥用用户在K8s集群内部署容器的权限，在持续集成、交付和部署系统（CI/CD）构建阶段滥用Jenkins实例修改文件，修改K8s DNS层以将内部IP暴露给外部流量，以及通过创建、读取、更新和删除（CRUD）权限到root权限。这些攻击积极地回答了研究问题：公司应该设计和使用安全的DevOps管道，而不是期望仅使用DevSecOps环境就足以交付安全的软件。
2022-01-30 cs.CR
Defending Against Attack on the Cloned: In-Band Active Man-in-the-Middle Detection for the Signal Protocol
本文针对 Signal 协议中的主动中间人攻击，提出一种无需用户干预和带外信道的带内检测方案，通过服务器跟踪密钥指纹变化实现自动化密钥确认，并在保持现有安全保证的同时验证了其低性能开销。
2025-03-11 cs.CR
A Forward-secure Efficient Two-factor Authentication Protocol
双因素认证（2FA）方案依赖于知识因素（例如，PIN）和设备占有已经流行起来。这些方案中的一些即使面对强大的对手也仍然是安全的，这些对手（a）观察客户端和服务器之间的流量，以及（b）物理访问客户端的设备或其PIN，或破坏服务器。然而，这些解决方案有几个缺点;即，它们（i）需要客户端记住多个秘密值来证明其身份，（ii）涉及几个模幂运算，以及（iii）在非标准随机预言模型中。在这项工作中，我们提出了一个2FA协议，抵制这样一个强大的对手，同时解决上述缺点。我们的协议要求客户端只记住一个秘密值/PIN，不涉及任何模幂运算，并且是标准模型。这是第一个在不使用可信芯片组的情况下提供这些功能的产品。该协议还比最先进的解决方案降低了高达40%的通信开销。
2022-08-04 cs.CR
Secure Hybrid ITS Communication with Data Protection
在未来的安全交通世界中，智能交通系统发挥着至关重要的作用。一方面，交通参与者和系统之间的连接，另一方面，基础设施和服务提供商之间的连接是知情和安全驾驶的必要先决条件。所有利益相关者之间连接的关键是可靠和安全的连接。可靠性可以通过不同的方式实现。对于信息交换，我们在不同的场景中使用混合通信技术。这包括DAB+和蜂窝网络等远程技术以及ETSI ITS G5或RFID等中短程技术。这些技术只能在通过无线通信链路传输的消息受到保护的情况下使用。保护不仅意味着加密，更重要的是验证数据是否由合法的发送者发送。这是接收者信任所接收的数据的必要要求。在ITS中，传输的数据可用于用户跟踪和用户数据的收集。因此，通信系统的设计应确保个人用户数据得到保护。用户必须是不可追踪的，但仍然能够使用所有的服务没有限制。在本文中，我们描述的方法和想法，我们采取了设计一个安全的混合通信体系结构，在同一时间的数据保护友好。
2021-02-15 cs.CR cs.NI
Mitigating Denial Of Services Using Secure Overlay Service Model
拒绝服务（DoS）和分布式拒绝服务（DDoS）攻击持续威胁着网络系统的可靠性。先前用于保护网络免受DoS攻击的方法是反应性的，因为它们在采取适当的措施来保护网络之前等待攻击被发起。这为其他使用更复杂方法来掩盖流量的攻击打开了大门。安全覆盖服务（SOS）架构已被提出来提供客户端和目标之间的可靠通信下的拒绝服务攻击。SOS体系结构采用一组覆盖节点，这些覆盖节点排列在三个分层中，控制对目标的访问。我们提出了一种称为安全覆盖服务（SOS）的架构，主动防止拒绝服务（DoS）攻击，这对支持紧急服务，或类似类型的通信。该架构使用安全覆盖隧道、通过一致性散列路由和过滤的组合。我们通过以下方式降低成功攻击的概率：1）在受保护的网络边缘附近执行密集过滤，将攻击点推到网络的核心，高速路由器可以处理大量的攻击流量; 2）在转发架构中引入随机性和匿名性，使攻击者难以将目标节点定位到特定受SOS保护的目的地。使用简单的分析模型，我们评估的可能性，攻击者可以成功地发起对SOS保护网络的DoS攻击。我们的分析表明，这样的架构将成功攻击的可能性降低到极小的水平。
2014-03-13 cs.CR cs.NI
Securing Big Data from Eavesdropping Attacks in SCADA/ICS Network Data Streams through Impulsive Statistical Fingerprinting
当来自监控和数据采集（SCADA）系统的数据被发送到上游时，脉冲的长度以及它们的频率都为结合统计指纹提供了极好的机会。之所以如此，是因为SCADA流量中的数据报遵循有毒分布。虽然将SCADA流量包装在保护性的数据流中是一个显而易见的选择，但瘦客户端和不可靠的通信通道使得使用加密解决方案来安全SCADA流量并不理想。在本文中，我们提出了一种智能的数据混淆的形式脉冲统计指纹（ISF）。我们为我们在医疗SCADA数据安全和ISF使用方面的研究提供了重要见解。我们通过ISF到HL7格式的传感器数据的转换，并定义一个无缝切换到一个非基于HL7的非安全HIS到安全HIS的策略。
2019-09-02 cs.CR cs.NI
A Survey of HTTPS Traffic and Services Identification Approaches
HTTPS随着互联网用户在访问Web时从安全和隐私中受益的需求而迅速崛起，并成为互联网上的主要应用协议。这种向使用HTTPS的安全Web的迁移带来了与HTTPS流量管理相关的重要挑战，以保证安全性、QoS、可靠性等基本网络属性。但加密会破坏标准监控技术的有效性，并使ISP和网络管理员难以正确识别和管理HTTPS流量背后的服务。该调查详细介绍了用于监控HTTPS流量的技术，从最基本的协议识别（TLS，HTTPS）到精确服务的最佳识别。我们表明，协议识别是很好地掌握，而更精确的水平保持挑战，尽管最近的进展。我们还描述了实际的解决方案，使我们讨论安全和隐私之间的权衡和研究方向，以保证他们。
2020-08-19 cs.CR cs.NI
SANA - Security Analysis in Internet Traffic through Artificial Immune Systems
病毒、蠕虫、黑客等的攻击是许多组织的网络安全问题。目前的入侵检测系统有明显的缺点，例如，需要大量的计算能力或本地安装。因此，我们提出了一种新的网络安全框架，称为SANA。SANA包含一个人工免疫系统，该系统具有执行某些任务的人工细胞，以支持现有系统更好地保护网络免受入侵。SANA的优点是高效、自适应、自治和分布式。在这篇文章中，我们描述了人工免疫系统的体系结构和组件的功能。我们简要地解释了实施和讨论的结果。
2008-05-07 cs.CR cs.MA
Towards Secure and Practical Machine Learning via Secret Sharing and Random Permutation
College of Computer Science and Technology, Zhejiang University（浙江大学计算机科学与技术学院）；JZTData Technology（JZTData科技公司 (JZTData Technology)）
随着人们对隐私保护需求的日益增长，隐私保护机器学习受到学术界和工业界的广泛关注。然而，大多数现有的方法在实际应用中有其局限性。一方面，虽然大多数密码方法是可证明安全的，但它们带来了繁重的计算和通信。另一方面，许多相对有效的私有方法（例如，联邦学习和分裂学习）受到质疑，因为它们是不可证明的安全。受隐私保护机器学习研究的启发，本文提出了一种基于随机置换和算术秘密共享的隐私保护机器学习框架。由于我们的方法减少了元素的函数计算的成本，它比现有的密码方法更有效。此外，通过采用距离相关性作为度量隐私泄漏，我们证明了我们的方法是更安全的比以前的不可证明的安全方法。总体而言，我们的建议实现了安全性和效率之间的良好平衡。实验结果表明，与最先进的加密方法相比，我们的方法不仅速度快6倍，减少了高达85%的网络流量，而且与不可证明的安全方法相比，在训练过程中泄露的隐私更少。
2022-02-21 cs.CR cs.LG
SmartSecChain-SDN: A Blockchain-Integrated Intelligent Framework for Secure and Efficient Software-Defined Networks
CMR University（CMR大学）；JAIN (Deemed-to-be University)（JAIN（准大学））
针对SDN转型中的安全与流量控制需求，本研究提出SmartSecChain-SDN框架，集成机器学习入侵检测、区块链日志存储和应用感知优先级机制，通过多种算法实现高效检测，提升SDN安全性与管理效率。
2025-11-07 cs.AI cs.CR cs.LG
Modeling and Simulation of Practical Quantum Secure Communication Network
随着支持点对点应用的量子密钥分发（QKD）技术的成熟，迫切需要构建量子安全通信网络（QSCN）来保证大规模节点的安全。考虑到项目时间和费用控制，基于现有的经典网络构建QSCN是首选。合适的建模和仿真对于成功、高效地构建QSCN是非常重要的。本文提出了一种实用的QSCN模型，该模型能较好地反映网络状态。该模型考虑了经典网络的流量需求的波动性和QKD设备的真实密钥生成能力，在很大程度上提高了仿真的准确性。此外，该模型还提出了两个独特的QSCN性能指标：ITS（信息理论安全）通信能力和ITS通信效率，这是对经典网络传统性能指标的必要补充。最后，大量的仿真结果验证了所提出的QSCN模型的准确性和所提出的性能指标的必要性。
2019-07-09 cs.CR cs.NI quant-ph
