Approaches to Quantum Remote Memory Attestation
本文揭示了物联网设备中基于量子的远程内存证明过程的缺陷，指出量子内存证明与经典内存证明存在根本差异，并据此设计了一种通信效率和安全性更高的经典内存量子证明系统。
2025-03-06 cs.CR
Towards a Backdoorless Network Architecture Based on Remote Attestation and Backdoor Inspection
为了保持系统的安全，系统中的所有设备都需要是良性的。为了避免恶意和/或受损的设备，已经使用了网络访问控制，诸如使用凭证的认证和基于可信硬件的远程证明。这些技术确保了设备的真实性和完整性，但并没有减轻开发人员在设备中嵌入后门的风险。为了解决这个问题，我们提出了一种新的架构，集成了远程认证和后门检查。具体地，后门检查结果被存储在服务器中，并且验证器在执行远程证明时检索并检查后门检查结果。此外，我们还讨论了将所提出的架构部署到现实世界中的问题。
2020-08-20 cs.CR
Remote Credential Management with Mutual Attestation for Trusted Execution Environments
可信执行环境（TEE）正在迅速成为使用硬件支持的隔离执行世界保护敏感应用程序和数据的信任根。TEE使用远程证明提供关于关键算法执行、防篡改凭证存储和平台完整性的可靠保证。然而，在现有文献中，远程管理TEE之间的凭证的挑战在很大程度上仍未解决。在这项工作中，我们提出了新的协议，使用相互证明支持四个方面的安全远程凭证管理与TEE：备份，更新，迁移和撤销。所提出的协议是不可知的底层TEE实现和形式化验证使用Scyther，发现没有攻击。
2018-11-26 cs.CR
RADIS: Remote Attestation of Distributed IoT Services
远程证明是一种安全技术，远程可信方（即，验证器）检查潜在不可信设备的可信度（即，Prover）。在物联网（IoT）系统中，现有的远程证明协议提出了各种方法来检测修改的软件和物理篡改攻击。然而，在可互操作的物联网系统中，物联网设备之间自主交互，会出现额外的问题：受损的物联网服务可以影响其他调用服务的真正操作，而无需更改后者的软件。在本文中，我们提出了一个分布式物联网服务（RADIS）的远程证明协议，它验证分布式物联网服务的可信性。RADIS不是证明整个可互操作物联网设备的完整内存内容，而是只证明执行特定功能所涉及的服务。RADIS依赖于控制流证明技术来检测由于与恶意远程服务交互而执行意外操作的物联网服务。我们的实验表明，我们的协议在验证分布式物联网服务的完整性状态的有效性。
2020-11-18 cs.CR
Flexible remote attestation of pre-SNP SEV VMs using SGX enclaves
该研究提出一种利用SGX飞地作为可信所有者，为SEV虚拟机提供灵活远程证明的协议，结合两者优势，并经形式化验证和实例评估，支持可问责机器学习模型。
2023-05-16 cs.CR
BLINDTRUST: Oblivious Remote Attestation for Secure Service Function Chains
随着下一代系统的快速发展，我们面临着新的安全性、弹性和运营保障挑战。面对日益增长的攻击环境，有必要迎合有效的机制来验证软件和设备的完整性，以检测运行时的修改。朝着这个方向，远程证明是一个有前途的防御机制，允许第三方，验证者，以确保远程设备（证明者）的完整性。然而，许多现有的证明解决方案家族对验证实体的可信度有很强的假设，因此不允许隐私保护完整性正确性。此外，它们还存在可扩展性和效率问题。本文提出了一种轻量级的动态配置完整性验证，使设备间和设备内认证，而不透露任何配置信息，并可以应用于资源受限的边缘设备和云服务。我们的目标是通过一个可扩展的解决方案来增强运行时软件的完整性和可信度，从而消除对联合基础设施信任的需求。
2021-07-11 cs.CR
TrustMee: Self-Verifying Remote Attestation Evidence
Aalto University（阿尔托大学）；Ericsson Research（爱立信研究）；Ghent University（根特大学）；imec（imec研究院）
TrustMee通过自验证远程证明证据机制，实现跨平台的证明验证，无需特定平台代码，利用WebAssembly组件实现验证逻辑的通用性。
2026-08-21 cs.CR
Formally Verified Hardware/Software Co-Design for Remote Attestation
在这项工作中，我们采取了形式化验证的远程证明（RA）的第一步，通过设计和验证的架构称为VRASED：可验证的远程证明简单的嵌入式设备。VRASED实例化了针对低端嵌入式系统的混合（硬件/软件）RA协同设计，例如，简单的物联网设备。VRASED提供了与基于硬件的方法相当的安全级别，同时依赖于软件来最大限度地减少额外的硬件成本。由于安全属性必须由硬件和软件共同保证，因此验证是一项具有挑战性的任务，在RA的背景下从未尝试过。我们认为，VRASED是第一个正式验证的RA计划。据我们所知，这也是任何安全服务的硬件/软件实现的第一次形式化验证。为了证明VRASED的实用性和低开销，我们实例化和评估它的商品平台（TI MSP430）。VRASED的公开实现部署在Basys 3 FPGA上。
2019-05-24 cs.CR
Towards Remote Attestation of Microarchitectural Attacks: The Case of Rowhammer
paluno – The Ruhr Institute for Software Technology, University of Duisburg-Essen（杜伊斯堡-埃森大学）；Technical University of Darmstadt（达姆施塔特工业大学）
本文提出基于微架构的远程验证方法，通过HammerWatch协议检测行锤攻击，利用MCE和PRAC指标，结合TPM哈希链防护，验证系统行为可靠性。
2026-03-26 cs.CR
SRAS: Self-governed Remote Attestation Scheme for Multi-party Collaboration
本文提出SRAS自治理远程证明方案，通过依赖方飞地构建虚拟可验证网络，在多方云协作中实现去中心化TEE可信验证且不泄露敏感数据。
2024-07-04 cs.CR
ScaRR: Scalable Runtime Remote Attestation for Complex Systems
远程认证（RA）方案的引入使学术界和工业界能够提高其系统的安全性。目前可用的商业产品仅支持静态属性（如应用程序指纹）的验证，而不处理运行时属性（如控制流正确性）。这种限制促使研究人员识别新的方法，称为运行时RA。然而，这些主要工作在嵌入式设备上，这些设备与复杂系统（如云中的虚拟机）共享很少的共同特征。一个天真的部署运行时RA计划的嵌入式设备上的复杂系统面临的可扩展性问题，如复杂的控制流的表示或缓慢的验证阶段。在这项工作中，我们提出了ScaRR：第一个可扩展的远程认证架构的复杂系统。由于其新颖的控制流模型，ScaRR能够在任何应用程序上部署运行时RA，而不管其复杂性如何，同时也实现了良好的性能。我们实现了ScaRR，并在基准测试套件SPEC CPU 2017上进行了测试。我们表明，ScaRR可以验证平均每秒2M的控制流事件，绝对优于现有的解决方案。
2019-04-03 cs.CR
C-FLAT: Control-FLow ATtestation for Embedded Systems Software
远程认证是一项至关重要的安全服务，尤其与日益流行的物联网（和其他嵌入式）设备相关。它允许受信任方（验证者）了解远程和可能感染恶意软件的设备（证明者）的状态。大多数现有的方法本质上是静态的，并且仅检查良性软件是否最初加载在证明器上。然而，它们容易受到运行时攻击，这些攻击会劫持应用程序的控制或数据流，例如，通过面向返回的编程或面向数据的漏洞利用。作为更全面的运行时远程认证的一个具体步骤，我们提出了控制流认证（C-FLAT）的设计和实现，使远程认证的应用程序的控制流路径，而不需要源代码。我们描述了Raspberry Pi上使用其ARM TrustZone硬件安全扩展的C-FLAT的完整原型实现。我们评估C-FLAT的性能使用现实世界的嵌入式（网络物理）应用程序，并证明其有效性对控制流劫持攻击。
2016-08-17 cs.CR
ERASMUS: Efficient Remote Attestation via Self- Measurement for Unattended Settings
远程认证（RA）是检测嵌入式和物联网设备中恶意软件的常用方法。RA通常被实现为一个交互式协议，其中一个可信的一方-验证-措施的完整性，一个潜在的妥协的远程设备-证明。早期的工作集中在纯软件和完全基于硬件的技术上，这两种技术都不适合低端设备。最近的研究结果已经产生了混合（SW/HW）安全架构，包括一组最小的功能，以支持低端设备上的高效和安全的RA。所有现有的RA技术都需要按需操作，即，RA是实时的执行的。我们确定了一些缺点，这种一般的方法在无人值守的设备的上下文中：首先，它无法检测到移动恶意软件，进入和离开连续的RA实例之间的证明。其次，它要求证明者进行可能昂贵的（在时间和能量方面）计算，这对于关键或实时设备可能是有害的。为了解决这些缺点，我们引入了自我测量的概念，其中证明设备定期（和安全地）测量和记录自己的软件状态，根据预先建立的时间表。一个可能不可信的验证者偶尔会收集和验证这些度量。我们提出了一个具体的技术称为ERASMUS的设计：有效的远程认证通过自我测量无人值守设置，证明其功能和评估其性能。在这个过程中，我们还定义了一个新的度量标准--证明质量（QoA）。我们认为，伊拉斯谟是非常适合的时间敏感和/或安全关键型应用程序，按需RA服务不好。最后，我们证明了ERASMUS是处理多个设备认证的一个有前途的垫脚石（即，一群人或一群人），具有很高的机动性。
2017-07-27 cs.CR
Insecure Until Proven Updated: Analyzing AMD SEV's Remote Attestation
云服务的客户必须信任云提供商，因为他们控制着形成云的构建块。这包括允许在多个租户之间共享单个硬件平台的管理程序。AMD安全加密虚拟化（SEV）声称在云场景中提供了新级别的保护。AMD SEV使用特定于虚拟机的密钥对虚拟机的主内存进行加密，从而拒绝特权更高的虚拟机管理程序访问客户机的内存。为了使云客户能够验证其虚拟机的正确部署，SEV还引入了远程证明协议。本文分析了在当前AMD Epyc Naples CPU系列上实现SEV远程证明协议的固件组件。我们证明，它是可以提取关键的CPU特定的密钥，是远程证明protocol.Building的安全性的基础上提取的密钥，我们提出的攻击，允许恶意的云提供商的SEV保护机制的完全规避。虽然AMD已经修复了底层固件问题，但我们表明，当前系列的AMD Epyc CPU，即，Naples系列不会阻止安装以前的固件版本。我们表明，我们提出的攻击的严重性是非常高的，因为没有纯粹的基于软件的缓解是可能的。这有效地使当前AMD Epyc CPU上的SEV技术在面对不受信任的云提供商时变得无用。为了克服这些问题，我们还提出了对SEV设计的强大更改，允许未来几代SEV技术减轻所提出的攻击。
2019-09-02 cs.CR
Attestation with Constrained Relying Party
针对依赖方为资源受限设备、无法支撑公钥密码学的远程证明痛点，提出仅需对称密钥与单通信信道的远程平台证明协议，6KB代码即可实现且经ProVerif验证安全。
2023-12-14 cs.CR
Attestation Waves: Platform Trust via Remote Power Analysis
证明是一个强大的工具来验证一个不可信的系统的完整性。然而，近年来，出现了不同的攻击，这些攻击能够通过内存复制、代理和rootkit攻击等危险做法误导证明过程。成功的攻击会导致系统被验证者系统认为是可信的，而证明者已经绕过了挑战。为了减轻这些针对证明方法和协议的攻击，一些提议已经考虑使用可以在外部测量的侧信道信息，如电磁（EM）发射的情况。然而，这些方法需要外部设置的物理接近度来捕获EM辐射。在本文中，我们提出了通过使用由传感器或外围设备捕获的侧信道信息来执行证明的可能性，该传感器或外围设备与执行我们旨在证明的操作的处理器系统（PS）相比位于同一片上系统（SoC）中，仅共享配电网络（PDN）。在我们的例子中，一个模数转换器（ADC），捕捉在其输入端的电压波动，而某个操作正在发生，是适合的，以表征自己，并从其他二进制文件区分。由此产生的功率迹线足以清楚地识别给定的操作，而不需要物理接近。
2021-10-04 cs.CR
ReCFA: Resilient Control-Flow Attestation
最近的物联网应用程序逐渐使用商品软件来适应更复杂的终端系统。确保这些软件的运行时完整性对于远程控制器或云服务来说是一项具有挑战性的任务。流行的实施是运行时远程证明，它需要终端系统（证明者）为其运行时行为生成证据，并需要远程可信验证者来证明证据。控制流证明是一种运行时证明，在证明器上对远程控制流劫持进行诊断。这些认证方法大多集中在小型或嵌入式软件上。证明复杂软件的最新进展依赖于源代码和CFG遍历来测量检查点分离的子路径，这可能不适用于商品软件，并且可能导致测量中连续子路径之间的上下文丢失。在这项工作中，我们提出了一个弹性的控制流证明（ReCFA），它不需要离线测量的所有合法的控制流路径，从而可扩展到复杂的商品软件上使用。我们的主要贡献是一个多阶段的方法来压缩运行时控制流事件，因此，大量的控制流事件被抽象成一个可交付的大小。压缩方法包括过滤可跳过的调用点、折叠程序结构相关的控制流事件和贪婪压缩。我们的方法是实现二进制级别的静态分析和仪器。我们采用了影子堆栈机制，在验证，以执行上下文敏感的控制流的完整性和诊断违反安全策略的妥协控制流事件。在真实基准测试上的实验结果表明了控制流压缩的有效性和安全实施的有效性。
2021-12-11 cs.CR
Strategic Remote Attestation: Testbed for Internet-of-Things Devices and Stackelberg Security Game for Optimal Strategies
物联网（IoT）设备和应用程序可能存在重大漏洞，这些漏洞可能会被对手利用，造成相当大的伤害。减轻这种威胁的一种重要方法是远程证明，它使防御者能够远程验证设备及其软件的完整性。远程认证有多种方法，每种方法在检测精度和计算成本方面都有其独特的优点和缺点。此外，证明方法可以以多种方式应用，诸如各种级别的软件覆盖。因此，为了最大限度地减少安全风险和计算开销，防御者需要根据设备的特性和潜在的损失，从战略上决定应用哪些证明方法以及如何应用它们。为了回答这些问题，我们首先开发了一个用于物联网设备远程认证的测试平台，这使我们能够测量各种认证方法的检测准确性和性能开销。我们的测试平台集成了两个示例物联网应用程序、基于内存校验和的证明以及各种软件漏洞，这些漏洞允许攻击者将任意代码注入到正在运行的应用程序中。其次，我们模型的问题，找到一个最佳的策略，应用远程认证作为一个Stackelberg安全游戏之间的防御者和对手。我们刻画了防御者在各种特殊情况下的最优证明策略。最后，建立在我们的测试平台的实验结果，我们评估我们的模型，并表明，最佳的战略认证可以导致显着低于天真的基线策略的损失。
2021-09-26 cs.CR cs.GT
HYDRA: HYbrid Design for Remote Attestation (Using a Formally Verified Microkernel)
远程证明（RA）允许可信实体（验证者）安全地测量远程不可信硬件平台（证明者）的内部状态。RA可用于在嵌入式和网络物理系统中建立静态或动态信任根。它还可以用作其他安全服务和原语的构建块，例如软件更新和补丁，可验证删除和内存重置。RA设计主要分为三类：基于硬件的、基于软件的和混合的，每一类都有自己的优点和缺点。本文介绍了第一个混合RA设计，称为HYDRONIC，建立在正式验证的软件组件，确保内存隔离和保护，以及执行访问控制的内存和其他资源。HYDRONIC通过使用正式验证的seL4微内核获得这些属性。（到目前为止，这只能通过纯粹基于硬件的设计实现。使用seL4需要对底层微处理器进行更少的硬件修改。在经过正式验证的软件组件基础上进行构建，可以增加对HYDRONIC总体设计及其实现的安全性的信心。我们实例化HYDRONIC在两个商品硬件平台和评估的性能和开销，通过实验在这样的平台上执行RA，我们表明，HYDRONIC可以证明10MB的内存在不到500毫秒时，使用基于斑点的消息认证码（MAC）计算加密校验和的内存被证明。
2017-03-14 cs.CR
On the Design and Security of Collective Remote Attestation Protocols
针对现有集体远程证明（CRA）协议设计多样、安全保障难以统一评估的问题，本文提出统一框架Catt，基于40项协议的研究定义设备角色与新安全属性，分类协议安全目标，并通过tamarin prover验证SIMPLE+协议证明其适用性。
2024-07-12 cs.CR
Teamwork Makes TEE Work: Open and Resilient Remote Attestation on Decentralized Trust
本文提出JANUS方案，通过引入PUF作为TEE内在信任根并在智能合约上实现去中心化验证与自动切换机制，构建开放且具韧性的远程证明系统，解决了传统集中式RA模型脆弱且难以适应新情况的问题。
2024-08-09 cs.CR
Formally-verified Security against Forgery of Remote Attestation using SSProve
本文基于 Rocq Prover 中的 SSProve 框架，首次对远程证明（RA）的安全属性进行了机械化形式化，通过将 RA 及其原语的安全性归约到数字签名抵御伪造的安全性，提供了 RA 协议安全的验证证据。
2025-07-14 cs.CR
SMARM+: Analyzing and Enhancing Shuffled Measurements for Remote Attestation in Real-Time IoT Settings
College of Computing, Prince of Songkla University, Phuket Campus（诗纳卡琳大学普吉校区计算机学院）
研究实时物联网环境中远程认证的SMARM，在运行FreeRTOS和Zephyr的硬件上实现并引入FAR量化其实时兼容性。发现其对块大小敏感，进而提出SMARM+，包含SMARM+PRNG和SMARM+FPE，权衡安全存储减少、认证运行时和能量开销，为不同部署提供选择指导。
2026-08-03 cs.CR
D-MUTRA: DLT-based MUTual Remote Attestation for Multi-Agent Systems
sarl TAGES SOLIDSHIELD（TAGES SOLIDSHIELD有限责任公司）；IE School of Science and Technology（IE科学与技术学院）
针对多智能体系统传统远程证明的局限，本文提出基于区块链的D-MUTRA框架，实现智能体间的持续相互证明，可检测恶意软件修改，且扩展时开销可忽略。
2026-08-04 cs.CR
ESAU: Expeditious Swarm Remote Attestation for Pub-Sub IoT Networks with Untrusted Cloud-based Proxy Verifier
National Sun Yat-sen University（国立中山大学）
针对不可信云代理验证器的发布-订阅物联网网络，提出云辅助快速集群远程验证方案，解决资源受限设备轻量级验证、云侧未授权访问及RA与认证密钥交换扩展问题，经分析与仿真验证可行性。
2026-10-14 cs.CR
Evidence Tampering and Chain of Custody in Layered Attestations
该研究率先探索远程证明的证据监管链问题，基于Copland语言形式化定义运行时对手的证据篡改条件，提出识别篡改机会与策略的算法，并给出将证明转换为最大抗篡改版本的流程，以助力协议设计者压缩篡改空间。
2024-01-31 cs.CR
HPCCFA: Leveraging Hardware Performance Counters for Control Flow Attestation
University of Lübeck（吕贝克大学）；Azure Research Microsoft（微软 Azure 研究）
本文提出HPCCFA方法，通过硬件性能计数器扩展TEE，实现运行时控制流认证，防止软件漏洞被利用。
2026-03-31 cs.CR
RA-WEBs: Remote Attestation for WEB services
针对浏览器不原生支持可信执行环境远程证明导致的兼容性问题，研究提出利用现有Web机制实现即时部署的新型RA协议RA-WEBs，完成安全分析与概念验证并公开代码。
2024-11-02 cs.CR
SRACARE: Secure Remote Attestation with Code Authentication and Resilience Engine
最近的技术进步使得小型嵌入式和物联网设备的使用激增，用于收集、处理和传输安全关键信息和用户数据。这种指数级的使用在最近复杂攻击的增长中起到了催化剂的作用，例如重放、中间人和恶意代码修改，以在恶意活动中隐藏、泄漏、调整或利用安全关键信息。因此，设备的安全通信和软件状态保证（在运行时和引导时）已经成为开放的安全问题。此外，这些设备需要具有适当的恢复机制，以使其恢复到已知良好的工作状态。以前的研究人员已经证明了独立的攻击检测和保护方法。然而，他们中的大多数缺乏提供车载系统恢复和安全通信技术。为了弥合这一差距，本文提出了SRACARE-一个框架，该框架利用自定义的轻量级安全通信协议执行远程/本地认证，并通过板载弹性恢复机制进行安全启动，以保护设备免受上述攻击。该原型采用了一个高效的轻量级，低功耗的32位RISC-V处理器，安全通信协议，代码认证和弹性引擎上运行的Artix 7现场可编程门阵列（FPGA）板。这项工作提出了性能评估和国家的最先进的比较结果，这表明有前途的弹性攻击，并展示了新的保护机制与板载恢复。该框架仅用8%的性能开销和非常小的硬件-软件占用空间增加来实现这些。
2021-01-15 cs.CR
Scalable Attestation Resilient to Physical Attacks for Embedded Devices in Mesh Networks
互连的嵌入式设备越来越多地用于各种场景，包括工业控制、楼宇自动化或应急通信。由于这些系统通常处理敏感信息或执行安全关键任务，因此它们成为网络攻击的吸引人的目标。远程认证是远程验证网络嵌入式设备安全运行的一种很有前途的技术。然而，现有的认证协议只能防止软件攻击或显示非常有限的可扩展性。在本文中，我们提出了第一个可扩展的认证协议的互连嵌入式设备，是弹性的物理攻击。基于物理攻击需要对手捕获并禁用设备一段时间的假设，我们的协议识别具有受损硬件和软件的设备。与现有的解决方案相比，我们的协议降低了并行计算的复杂性和运行时间的数量级，精确地识别受损的设备，支持高度动态和分区的网络拓扑结构，并对故障是强大的。我们展示了我们的协议的安全性，并评估它在静态和动态网络拓扑结构。我们的研究结果表明，我们的协议是高效的连接良好的网络和强大的网络中断。
2017-01-27 cs.CR
undeSErVed trust: Exploiting Permutation-Agnostic Remote Attestation
将数据和计算转移到云端的持续趋势遇到了有关隐私和知识产权保护的问题。云服务提供商（CSP）必须得到充分信任，不会篡改或泄露处理过的数据，从而阻碍了许多敏感或关键应用程序采用云服务。因此，CSP和CPU制造商正急于寻找云中安全外包计算的解决方案。虽然像英特尔SGX这样的安全区在吞吐量和大小方面受到很大限制，但AMD的安全加密虚拟化（SEV）提供了硬件支持，可以透明地保护整个虚拟机的代码和数据，从而消除安全区的性能、内存和软件适配障碍。通过引导代码完整性的证明和用于将秘密安全地传输到加密的VM中的手段，CSP被有效地从可信实体的列表中移除。已经存在对SEV的安全性的几种攻击，通过滥用I/O通道来加密和解密数据，或者通过在运行时移动加密的代码块。然而，这些攻击都没有针对证明协议，这是SEV创建的安全计算环境的核心。我们发现，Zen 1和Zen 2架构的当前认证机制存在一个重大缺陷，允许我们在不影响认证结果的情况下操作加载的代码。攻击者可能会滥用这个弱点在启动时注入任意代码，从而控制整个VM的执行，而不向VM的所有者发出任何指示。我们的攻击原语允许攻击者对引导加载程序和操作系统进行广泛的修改，例如注入间谍代码或提取秘密数据。我们提出了一个完整的端到端攻击，从最初的利用到在引导过程中泄露加密磁盘映像的密钥，使攻击者可以不受限制地访问VM的所有持久性数据。
2021-06-29 cs.CR
An Infrastructure for Faithful Execution of Remote Attestation Protocols
远程证明是在远程计算系统中建立信任的新兴技术。Copland是一种特定于领域的语言，用于指定分层证明协议，描述与证明相关的系统事件，并描述证据捆绑。在这项工作中，我们正式定义和验证的Copland的虚拟机执行Copland协议。编译器将Copland转换为在虚拟机上执行的指令。编译器和虚拟机实现为一元，功能程序的Coq证明助手和验证相对于科普兰事件和证据语义。此外，我们介绍了证明经理Monad作为一个环境，用于管理Copland长期执行提供支持管理nonce，约束结果的Copland协议的变量，并评估证据结果。
2020-12-18 cs.CR cs.LO cs.PL
WISE: Lightweight Intelligent Swarm Attestation Scheme for IoT (The Verifier's Perspective)
物联网（IoT）的日益普及通过将越来越多有吸引力的攻击目标（即嵌入式设备）连接到互联网来扩大攻击面。保护这些设备的一个关键组件是软件完整性检查，通常通过远程证明（RA）实现。RA被实现为交互式协议，由此可信方（验证器）验证潜在受损的远程设备（证明器）的软件完整性。在绝大多数物联网应用中，智能设备以集群方式运行，因此需要高效的集群认证方案。在本文中，我们提出了WISE，第一个智能群认证协议，旨在尽量减少通信开销，同时保持足够的安全性。WISE依赖于一种资源高效的智能广播身份验证方案，其中设备被组织在细粒度的多集群中，并且在需要时，最有可能受到攻击的设备会被证明。考虑到群中每个设备的证明历史和不同特征（和约束），智能地选择候选设备。我们表明，WISE非常适合资源受限的嵌入式设备，在异构物联网网络中具有高效率和可扩展性，并提供可调节的安全级别。
2018-11-18 cs.CR
On the Verification of Control Flow Attestation Evidence
本文从验证方视角研究运行时证明证据的有效利用，提出SABRE引擎，能够基于控制流证据自动检测攻击、定位损坏数据并生成二进制补丁。
2025-07-04 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
LO-FAT: Low-Overhead Control Flow ATtestation in Hardware
针对嵌入式系统上的软件的攻击变得越来越普遍。远程证明是一种允许在嵌入式设备中建立信任的机制。然而，现有的证明方案要么是静态的，不能检测控制流攻击，或需要仪器的软件招致高性能开销。为了克服这些限制，我们提出了LO-FAT，第一个实际的基于硬件的方法来控制流证明。通过利用现有的处理器硬件功能和常用的IP块，我们的方法使有效的控制流证明，而不需要软件仪器。我们表明，我们的概念验证实现的基础上RISC-V SoC不会引起处理器失速，并需要合理的面积开销。
2017-06-12 cs.CR
SNPGuard: Remote Attestation of SEV-SNP VMs Using Open Source Tools
本文提出SNPGuard，一种针对AMD SEV-SNP虚拟机的开源远程证明工具，填补了VM-based TEE启动链证明工具集成的空白，支持完整性与加密文件系统两种启动工作流，并适用于Intel TDX等其他TEE。
2024-06-03 cs.CR
TPM-Based Continuous Remote Attestation and Integrity Verification for 5G VNFs on Kubernetes
针对5G云化部署中VNF运行时完整性验证缺失的问题，提出基于TPM 2.0与IMA、结合Keylime框架的Kubernetes Pod级持续远程证明方案，经k3s集群实验验证可实时检测篡改并增强5G基础设施安全性。
2025-10-03 cs.CR
LightFAt: Mitigating Control-flow Explosion via Lightweight PMU-based Control-flow Attestation
本文提出 LightFAt，利用 PMU 读数与轻量级无监督 ML 分类器替代高开销密码哈希序列进行控制流证明，检测准确率超过 95%。
2024-04-04 cs.CR
SEDAT:Security Enhanced Device Attestation with TPM2.0
远程证明是验证不可信设备状态的方法之一。早期的研究已经尝试使用硬件、软件或混合方法来远程验证设备的状态。他们中的大多数人使用证明密钥作为硬件信任根，这不会检测硬件修改或伪造问题。此外，它们在验证者和证明者之间没有安全的通信信道，这使得它们容易受到现代安全攻击。本文介绍了SEDAT，一种新的方法，通过一个安全增强的通信信道的设备的远程认证。SEDAT执行硬件、固件和软件认证。SEDAT通过使用单包授权（SPA）技术，提供重放和拒绝服务（DoS）保护，增强了验证者和证明者之间通信协议的安全性。SEDAT为验证者提供了一种通过安全信道获取按需设备完整性和真实性状态的方法。它还使验证器能够检测设备上的伪造硬件、固件更改和软件代码。SEDAT验证制造商的根CA证书、平台证书、背书证书（EK）和属性证书以执行平台硬件认证。SEDAT是第一个以规范事件日志（CEL）格式（由可信计算组织推荐）表示固件和完整性度量机构（IMA）事件日志的已知工具。据我们所知，SEDAT是第一个使用可信平台模块（TPM 2.0）展示端到端硬件、固件和软件远程证明的实现，该模块可抵御DoS和重放攻击。SEDAT是第一个远程验证器，它能够从校准器中检索TPM 2.0报价，并在再生后使用软件TPM 2.0报价检查进行验证。
2021-01-16 cs.CR cs.CY
PADS: Practical Attestation for Highly Dynamic Swarm Topologies
远程证明协议被广泛用于检测设备配置（例如，软件和/或数据）在物联网（IoT）场景中受损。不幸的是，当处理成千上万的智能设备时，这些协议的性能是不令人满意的。最近，研究人员正致力于解决这一限制。这种方法是以集体的方式运行证明，目的是减少计算和通信。尽管有这些进步，但是用于证明的当前解决方案仍然不能令人满意，因为它们的复杂管理和关于拓扑的严格假设（例如，是时不变的或保持固定的拓扑）。在本文中，我们提出了PADS，一个安全，高效，实用的协议，用于证明潜在的大型网络的智能设备与非结构化或动态拓扑结构。港口及机场发展策略是建基于最近提出的非交互式认证概念，将集体认证问题简化为最低共识问题。我们比较PADS与国家的最先进的集体认证协议，并验证它通过使用现实的模拟，显示的实用性和效率。结果证实了PADS的低端设备和高度非结构化的网络的适用性。
2018-06-14 cs.CR
SinClave: Hardware-assisted Singletons for TEEs
针对TEE远程证明中仅启动时度量易引发飞地复用攻击的问题，提出SinClave硬件辅助单例飞地机制，纳入密钥与文件系统度量以保障完整性，仅带来可忽略的运行开销。
2023-11-05 cs.CR
Trusting the Cloud-Native Edge: Remotely Attested Kubernetes Workers
针对边缘环境下Kubernetes节点因物理暴露带来的信任问题，本文提出基于硬件TPM启动证明、结合自定义控制器与改进版Keylime的动态凭证管理架构，实现边缘节点安全注册，验证了功能有效性与较低的注册延迟。
2024-05-16 cs.CR
ACFA: Secure Runtime Auditing & Guaranteed Device Healing via Active Control Flow Attestation
针对现有控制流审计无法保证报告送达、缺乏漏洞定位与主动修复能力的问题，提出ACFA混合架构，实现连续监控、安全审计与保证修复，并在TI MSP430上验证其安全与低成本。
2023-10-19 cs.CR
Implement Kubernetes Pod-Level Remote Attestation for Confidential Workloads on dstack
OPPO；Phala
提出 dstack-capsule 平台，通过两层证明架构和权限熔断机制，在 Intel TDX 上实现多个 Pod 共享一个机密虚拟机且每个 Pod 保留独立硬件背书身份的 Pod 级远程证明，避免了每 Pod 独立虚拟机的资源开销。
2026-06-03 cs.AI cs.CR
WaTZ: A Trusted WebAssembly Runtime Environment with Remote Attestation for TrustZone
本文提出 WaTZ，一个面向 Arm TrustZone 的高效安全的 WebAssembly 运行时环境及轻量级远程证明系统，通过形式化验证的协议保障代码可信执行，性能接近原生一半，为物联网设备提供安全与互操作性。
2023-05-17 cs.CR cs.DC cs.PF
Secure Remote Attestation with Strong Key Insulation Guarantees
近年来，在学术界和工业界都出现了安全处理器设计的趋势。具有硬件强制隔离的安全处理器可以成为未来云计算的坚实基础。然而，由于最近的侧信道攻击，商业安全处理器未能提供安全隔离执行环境的承诺。安全执行环境内的敏感信息总是通过侧通道泄漏。这项工作考虑了最强大的基于软件的侧信道攻击者，即，全数字状态观测（ADSO）对手，其可以观测所有数字状态，包括安全飞地中的所有数字状态。传统的签名方案在ADSO对抗模型下是不安全的。我们引入了一个新的密码原语称为一次性签名与秘密密钥暴露（OTS-SKE），它确保没有人可以伪造一个新的消息或随机数的有效签名，即使所有的秘密会话密钥泄漏。OTS-SKE使我们能够在ADSO攻击下安全地签署证明报告。我们还通过在系统中引入安全协处理器来最小化可信计算基础，并且安全协处理器和证明处理器之间的交互是单向的。也就是说，协处理器不接受来自处理器的输入，并且仅生成供处理器获取的密钥。实验结果表明，OTS-SKE的签名速度比Intel SGX中使用的椭圆曲线数字签名算法（ECDSA）要快。
2022-01-05 cs.AR cs.CR
Resource-constrained Remote Attestation of Smart Meters Using Merkle Trees in a Trusted Execution Environment
Faculty of Electrical and Computer Engineering, Tarbiat Modares University（塔比巴特莫达雷斯大学电气与计算机工程学院）；Fouman Faculty of Engineering, College of Engineering, University of Tehran（德黑兰大学工程学院福曼工程学院）
针对智能电表的安全问题，提出在TEE中用OP-TEE执行默克尔树相关操作的远程认证方法，提升了资源效率与安全性，适用于资源受限设备。
2026-10-14 cs.AR cs.CR
Enabling Trustworthy Federated Learning via Remote Attestation for Mitigating Byzantine Threats
Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学）
针对联邦学习易受拜占庭攻击、现有数据驱动防御误报率高的问题，提出基于远程证明的Sentinel方案，通过代码插桩和TEE可信记录器验证客户端训练完整性，在低开销下保障训练可信。
2025-08-30 cs.AI cs.CR
DIALED: Data Integrity Attestation for Low-end Embedded Devices
在低端微控制器单元（MCU）中的软件执行的可重构完整性是众所周知的公开问题。核心挑战是如何以最小的开销安全地检测软件漏洞，因为这些MCU是为低成本、低能耗和小尺寸而设计的。最近的一些工作产生了廉价的硬件/软件协同设计，用于远程验证代码和执行完整性。特别是，提出了一种检测未经授权的代码修改和控制流攻击的方法，分别称为远程证明（RA）和控制流证明（CFA）。尽管取得了这一进展，但对仅数据攻击的检测仍然难以捉摸。这种攻击利用软件漏洞来破坏存储在数据存储器中的中间计算结果，既不改变程序代码也不改变其控制流。由于缺乏任何检测这些攻击的当前技术（用于低端MCU），在本文中，我们提出，实现和评估DIALED，这是第一个适用于资源受限的嵌入式设备（例如，TI MSP430）。DIALED与同伴CFA方案协同工作，以相当低的成本检测所有（目前已知）类型的运行时软件漏洞。
2021-03-24 cs.AR cs.CR
MADEA: A Malware Detection Architecture for IoT blending Network Monitoring and Device Attestation
针对物联网设备易受恶意软件攻击且现有检测技术存在缺陷的问题，提出融合流量分析与远程证明的MADEA架构，实现高准确率、快速度且低能耗的恶意软件检测。
2025-02-20 cs.CR
Tiny-CFA: A Minimalistic Approach for Control-Flow Attestation Using Verified Proofs of Execution
在过去的十年中，微型信任锚的设计受到了极大的关注，以保护无法负担昂贵安全机制的低端MCU。特别是，硬件/软件（混合）协同设计提供低硬件成本，同时保留类似的安全保证（更昂贵的）基于硬件的技术。混合信任锚在资源受限的MCU中支持安全服务，诸如远程证明、软件更新/擦除/重置的证明、远程软件执行的证明，MSP430和AVR AtMega 32。尽管取得了这些进展，但在低端MCU中检测控制流攻击仍然是一个挑战，因为最便宜的相关架构的硬件要求往往比MCU本身更昂贵。在这项工作中，我们通过设计Tiny-CFA来应对这一挑战-这是一种具有单一硬件要求的控制流证明（CFA）技术-能够生成远程软件执行（PoX）的证明。反过来，PoX可以在低端MCU中非常有效和安全地实现。因此，我们的设计实现了任何CFA架构的最低硬件开销（即，便宜两个数量级），同时依赖于正式验证的PoX架构作为其唯一的硬件要求。在运行时开销方面，Tiny-CFA还实现了比基于代码插装的先前CFA技术更好的性能。我们实现和评估Tiny-CFA，分析其安全性，并证明其实用性，使用现实世界中公开可用的应用程序。
2020-12-14 cs.AR cs.CR
SAFE^d: Self-Attestation For Networks of Heterogeneous Embedded Devices
物联网（IoT）是一种新兴的范例，允许设置小型和独立设备的大型网络。为了确保其完整性，从业人员采用所谓的远程证明（RA）计划。经典的RA方案需要一个中心的强大实体，称为验证者，它主要有两个职责：（i）管理整个证明过程，以及（ii）包含验证设备完整性的所有证据。然而，拥有一个中央验证器会使网络依赖于外部实体，并为安全性引入单点故障。在这项工作中，我们提出了SAFE^d：第一个允许一对物联网设备在不依赖外部验证器的情况下验证其完整性的RA模式。我们的方法通过在多个物联网设备之间传播证明并使用新的加密机制来确保安全通信，从而克服了以前的局限性。此外，整个物联网网络可以协同隔离被篡改的设备，并在异常情况下恢复丢失的证据。我们通过Raspberry Pi平台和网络模拟的实现来评估我们的方案。结果表明，SAFE^d可以检测到受感染的设备，并在故障或攻击的情况下恢复高达99.9%的证据。此外，我们设法保护了多达10K的设备，网络和设备内存上的开销为对数。
2019-12-12 cs.CR
ZKSENSE: A Friction-less Privacy-Preserving Human Attestation Mechanism for Mobile Devices
最近的研究表明，20.4%的互联网流量来自自动代理。为了识别和阻止这种恶意的流量，验证用户人性的机制被广泛部署，其中CAPTCHA是最受欢迎的。传统的CAPTCHA需要额外的用户努力（例如，解决数学难题），这可能严重降低最终用户的体验，特别是在移动设备上，并提供对可疑准确性的零星人性化验证。最近的解决方案，如谷歌的reCAPTCHA v3，利用用户数据，从而引起了严重的隐私问题。为了解决这些问题，我们提出了zkSENSE：第一个基于零知识证明的人性认证系统的移动设备。zkSENSE将人类认证移动到边缘：到用户自己的设备上，在那里以隐私保护和无缝的方式评估用户的人性化。zkSENSE通过基于通过使用公开可用的传感器数据和从一小群志愿者收集的数据训练的模型对移动终端的运动传感器输出进行分类来实现这一点。为了确保过程的完整性，分类结果包含在一个可以与远程服务器安全共享的人性零知识证明中。我们将zkSENSE实现为Android服务，以证明其有效性和实用性。在我们的评估中，我们表明zkSENSE成功地验证了用户在各种攻击场景中的人性，并展示了92%的准确率。在一台使用两年的三星S9上，zkSENSE的认证大约需要3秒（而视觉验证码需要9.8秒），并且消耗的电池量可以忽略不计。
2021-09-07 cs.CR
