Pikachu: Securing PoS Blockchains from Long-Range Attacks by Checkpointing into Bitcoin PoW using Taproot
基于可重用资源的区块链系统，如权益证明（PoS），提供的安全保证比基于工作量证明的系统更弱。具体来说，它们容易受到远程攻击，对手可以破坏先前的参与者，以重写链的完整历史。为了防止对PoS链的这种攻击，我们提出了一种协议，该协议将PoS链的状态检查到工作量证明区块链（如比特币）。因此，我们的检查点协议不依赖于任何中央机构。我们的工作使用Schnorr签名，并利用比特币最近的Taproot升级，使我们能够创建一个恒定大小的检查点交易。我们认为我们的协议的安全性，并提出了一个开源的实现，在比特币测试网上进行了测试。
2022-10-13 cs.CR
A Comprehensive Survey on the Applications of Blockchain for Securing Vehicular Networks
车载网络承诺提供交通管理、路线调度、数据交换、娱乐等功能。任何大规模的技术整合都会带来提供安全性的挑战。区块链技术一直是许多研究的热门选择，以使车辆网络更加安全。它的特性满足一些基本的安全要求，如分散性，透明度，防篡改性和公共审计。本研究报告列举了过去几年在这方面作出的一些显著努力。我们从应用、安全和区块链的角度分析了大约75种基于区块链的车载网络安全方案。应用视角关注使用基于安全区块链的车辆网络的各种应用，例如交通、停车、数据共享/交易和资源共享。安全视角关注安全需求和攻击。区块链视角关注区块链平台，区块链类型和区块链实施中使用的共识机制。我们还编译了用于模拟区块链和模拟车辆网络的流行模拟工具。此外，为了让读者对研究领域有更广泛的了解，我们讨论了各种最先进的新兴技术在基于区块链的车辆网络中的作用。最后，我们总结了调查，列出了一些共同的挑战和未来的研究方向在这一领域。
2022-01-13 cs.CR
Securing IoT Applications using Blockchain: A Survey
物联网（IoT）已成为自动化和智能计算背后的指导技术。物联网系统的主要问题之一是缺乏隐私和安全保护计划来控制访问和确保数据的安全性。大多数安全问题是由于物联网系统的集中式架构而出现的。另一个问题是缺乏适当的身份验证和访问控制方案来限制对物联网设备生成的信息的访问。因此，出现的问题是如何确保设备或通信节点的身份。在无信任环境中安全操作的答案将我们带到了区块链的分散解决方案。在物联网和区块链的融合领域一直在进行大量研究，并在解决物联网领域的一些重大问题方面取得了一些显着进展。这项工作回顾了物联网环境中的挑战和威胁，以及与区块链的集成如何解决其中的一些问题。
2020-06-05 cs.CR
A Taxonomy Study on Securing Blockchain-based Industrial Applications: An Overview, Application Perspectives, Requirements, Attacks, Countermeasures, and Open Issues
区块链技术在当今的工业应用中发挥了主导作用，自诞生以来就提供了显著的功能并显示出显著的性能。区块链从加密货币的概念开始了它的旅程，现在是一系列核心应用程序的一部分，以实现各种任务之间的弹性和自动化。随着区块链技术集成到不同的工业应用中，许多应用程序设计，安全和隐私挑战都出现了，对用户及其数据构成了严重威胁。尽管已经提出了几种方法来解决具有功能参数的目标应用程序的特定安全和隐私需求，但仍然需要对基于区块链的工业应用程序的应用程序，安全和隐私挑战以及要求进行研究，以及可能的安全威胁和对策。这项研究对基于区块链的工业4.0应用进行了最新的调查，重点关注关键的应用程序和安全与隐私要求，以及对区块链系统的相应攻击和潜在的对策。我们还分析并提供了这些应用程序中使用的不同安全和隐私技术的分类，以提高安全功能的先进性。此外，我们强调了工业应用中的一些开放问题，这些问题有助于设计安全的基于区块链的应用程序作为未来的发展方向。
2021-05-25 cs.CR
A Blockchain-based Model for Securing Data Pipeline in a Heterogeneous Information System
Central University of Technology（中央理工大学）
本文提出一种基于区块链的异构信息系统数据管道安全模型，以多灾种预警系统为案例，利用区块链实现去中心化的数据完整性、机密性与真实性保障，并通过原型与仿真实验验证其防篡改和不可变优势。
2024-01-17 cs.AI cs.CR cs.DC
Blockchain-Based Approach for Securing Spectrum Trading in Multibeam Satellite Systems
本文提出了一种基于区块链的方法，用于保护多波束卫星系统中的频谱共享。卫星频谱是一种稀缺资源，需要高效的管理方案，以优化网络用户的共享。然而，频谱共享容易受到恶意协议参与者的攻击。为了确保在面对不诚实的卫星用户或网络攻击者时进行有效的频谱管理，频谱共享机制必须提供交易过程的透明度和可追溯性，以便使系统能够检测并从而消除恶意用户的未经授权的访问。我们通过建议使用区块链来解决这些要求，除了其提供透明度和可追溯性的能力外，还确保了跟踪用户交易信誉的不可变手段。此外，为了解决异构用户节点的实际约束，我们还提出使用边缘计算来支持计算能力有限的用户。本文提出了一种基于区块链的频谱交易框架，并在此基础上设计了一种针对干扰定价和异构频谱需求的多波束卫星频谱共享算法，以提高卫星频谱的使用效率。利用区块链的系统特性，提出了一种具有可追溯性、开放性和透明性的动态频谱共享机制。数值结果也提供了评估的系统效益和频谱定价的建议机制。
2020-12-19 cs.CR
BlockMEDC: Blockchain Smart Contracts for Securing Moroccan Higher Education Digital Certificates
为契合摩洛哥国家数字战略，本文提出基于区块链的BlockMEDC系统，结合Ethereum智能合约与星际文件系统，实现高校数字证书全流程自动化管理，解决证书真实性、人工验证、互操作性等问题，助力教育领域数字化转型。
2024-10-08 cs.CR
A Framework for Securing Health Information Using Blockchain in Cloud Hosted Cyber Physical Systems
针对云托管信息物理系统中电子健康记录面临的入侵风险，提出基于区块链和智能合约的去中心化EHR系统，利用Ethereum加密货币和身份验证机制保障数据安全交换与隐私保护。
2023-06-26 cs.CR cs.DC
Securing Manufacturing Using Blockchain
由于近十年来工业控制系统（ICS）网络攻击的兴起，各种安全框架已被设计用于异常检测。虽然高级ICS攻击使用连续阶段来发起最终攻击，但现有的异常检测方法只能监控单个数据源。因此，对多个安全数据的分析可以在工业网络中提供全面和系统范围的异常检测。在本文中，我们提出了一个用于ICS的异常检测框架，该框架包括两个阶段：i）基于区块链的日志管理，其中ICS设备的日志以安全和分布式的方式收集，以及ii）多源异常检测，其中使用多源深度学习分析区块链日志，这反过来又提供了一种系统范围的异常检测方法。我们使用两个ICS数据集验证了我们的框架：工厂自动化数据集和安全水处理（SWAT）数据集。这些数据集包含物理和网络级别的正常和异常流量。我们的新框架的性能进行了比较与单源机器学习方法。我们的框架的精度是95%，这是可比的单源异常检测器。
2020-10-15 cs.CR
Blockchain and AI: Securing Intelligent Networks for the Future
Khalifa University of Science and Technology（哈利法科学技术大学）；United Arab Emirates University（阿联酋大学）；Norwegian University of Science and Technology (NTNU)（挪威科技大学）
本文综合了区块链与人工智能在安全智能网络中的应用，提出分类体系、集成模式及评估框架，分析了不同领域中的证据现状，并指出未来研究方向。
2026-04-09 cs.AI cs.CR
Securing Health Data on the Blockchain: A Differential Privacy and Federated Learning Framework
Texas A&M University（德克萨斯农工大学）；Metro State University（大都会州立大学）
面向医疗BIoT场景，提出融合差分隐私、联邦学习与区块链的框架，在SVHN上兼顾隐私保证、64.50%准确率及约6秒链上延迟。
2024-05-19 cs.CR cs.CY cs.DC
Securing OPEN-RAN Equipment Using Blockchain-Based Supply Chain Verification
针对 OPEN-RAN 多供应商供应链安全风险，本文提出结合固件认证码、许可链与节点验证器的全生命周期防篡改溯源框架。
2024-04-06 cs.CR cs.NI
Securing music sharing platforms: A Blockchain-Based Approach
从在线教育到交易，我们生活的方方面面都受到数字技术的影响。其中，音乐的存储也进入了数字化时代。艺术家创作的音乐作品给人们带来了极大的欢乐。然而，当艺术家上传他们的作品时，他们大多被其他人下载和转载，版权信息和与音乐共享相关的问题出现了。这将对艺术家的热情和积极性产生重大的负面影响。本文为艺术家提供了一个互联网数据库平台，利用以太坊区块链的分布式和防篡改技术存储音乐作品，并保护音乐行业艺术家制作的每张专辑或音乐的版权信息。提出了系统模型和数据存储的设计与实现，并详细演示了基于以太坊智能合约的数据存储流程。该系统将音乐信息存储在区块链网络上，使用智能合约为艺术家提供快速有效的版税支付。应用Node.js进行系统实验，使用可用帐户和私钥测试远程过程调用（RPC）以进行合约开发，并使用区块浏览器跟踪区块链上的音乐信息。我们的系统使版权收入归属于音乐创作者，这将有助于消除在其他网站上非法上传音乐。
2022-04-13 cs.CR
Securing Smart Grids Through an Incentive Mechanism for Blockchain-Based Data Sharing
智能电网利用从智能电表收集的数据做出重要的运营决策。然而，它们容易受到虚假数据注入（FDI）攻击，其中攻击者操纵仪表数据以破坏网格操作。现有的FDI工作是基于一个简单的威胁模型，其中一个单一的电网运营商可以访问所有的数据，只有一些米可以妥协。我们的目标是在现实的威胁模型下保护智能电网免受外国直接投资的影响。为此，我们提出了一个威胁模型，其中有多个运营商，每个都有一个部分的网格视图，每个都可以完全妥协。在这种情况下，有效防范外国直接投资的一个办法是在经营者之间分享数据。然而，这里的主要挑战是激励数据共享。我们通过提出一种激励机制来解决这个问题，该机制奖励上传数据的运营商，但如果数据丢失或异常，则对他们进行惩罚。我们推导出正式的条件下，我们的激励机制是可证明的安全对运营商隐瞒或扭曲测量数据的利润。然后，我们在私有区块链上实现了数据共享解决方案，引入了几个优化，克服了区块链固有的性能限制。最后，我们进行了实验评估，证明我们的实现具有实际的性能。
2022-02-09 cs.CR
Securing Vehicle to Vehicle Communications using Blockchain through Visible Light and Acoustic Side-Channels
自动驾驶汽车和自动驾驶汽车出现在公共高速公路上。这些车辆通常将无线通信技术用于车辆到车辆和车辆到基础设施通信。制造商、监管机构和公众对这些无线车载网络的大规模系统故障或恶意攻击的担忧是可以理解的。本文探讨了传感和信号设备的使用，通常集成到现代车辆的侧信道通信的目的。可见光（使用CMOS相机）和声学（超声波音频）侧信道编码技术的建议，开发和评估在这方面。侧信道的理论和实验研究和上界的线路编码调制速率，这是可实现的，这些侧信道方案在车辆联网的上下文中建立。然后，提出了一种新的车辆间会话密钥建立协议，该协议利用侧信道和区块链公钥基础设施。鉴于车辆通信的有限信道容量和互操作性/安全性要求，提出了用于约束吞吐量要求、提供设备独立性和验证预期接收方车辆的位置的技术。这将创建对称加密和消息认证密钥以及与公认的认证机构验证车辆证书所需的设备握手吞吐量减少到176位。
2017-04-09 cs.CR
Use of Federated Learning and Blockchain towards Securing Financial Services
Howard University（霍华德大学）；University of Kalyani（卡利亚尼大学）
最近几天，一些现有和新的网络攻击的扩散对金融服务的稳定性构成了不言而喻的威胁。很难预测可能引发严重金融危机的攻击的性质。金融服务前所未有的数字化转型在COVID-19疫情期间加速，目前仍在进行中。攻击者正在利用这一转变，对金融稳定和完整性构成新的全球威胁。许多大型组织正在从集中式财务（CeFi）转向分散式财务（DeFi），因为分散式财务具有许多优势。区块链可以对金融部门的可信度，安全性，可访问性，成本效益和开放性产生重大而深远的影响。本文深入探讨了区块链和联邦学习（FL）如何在金融服务中使用。它首先概述了这两个用例的最新发展。本文探讨和讨论了现有的金融服务漏洞，潜在的威胁，以及随之而来的风险。因此，我们解释了金融服务中可以解决的问题，以及区块链和FL如何帮助解决这些问题。这些问题包括数据保护、存储优化和在金融服务中赚更多的钱。我们研究了许多支持区块链的FL方法，并提出了一些可能的解决方案，可用于金融服务，以解决成本效益、自动化和安全控制等挑战。最后，我们指出了一些未来的研究方向。
2023-02-04 cs.AI cs.CR
zk-IoT: Securing the Internet of Things with Zero-Knowledge Proofs on Blockchain Platforms
本文提出 zk-IoT 框架，通过在区块链上结合零知识证明技术，确保受损 IoT 设备的固件执行与数据处理完整性，实现设备间安全通信，实验验证了其可行性与高效性。
2024-02-19 cs.CR
ESP2CS: Securing Internet of Vehicles through Blockchain-enabled Communications and Payments
本文提出基于以太坊的ESP2CS方案，通过区块链中间件和配套Android应用保障车联网V2X通信与支付安全，并在成本效益、完整性和一致性上优于现有方案。
2023-12-05 cs.CR
Securing AI-based Healthcare Systems using Blockchain Technology: A State-of-the-Art Systematic Literature Review and Future Research Directions
Symbiosis Institute of Technology, Symbiosis International (Deemed University)（共生国际（被视为）大学共生技术学院）；Curtin University（科廷大学）；UCSI University（UCSI大学）；Machine Intelligence Research Laboratories（机器智能研究实验室）
医疗保健系统越来越多地将人工智能纳入其系统，但它并不是解决所有困难的解决方案。人工智能的非凡潜力受到挑战的阻碍，例如缺乏用于训练人工智能模型的医疗数据集，对抗攻击以及由于其黑箱工作方式而缺乏信任。我们探讨了区块链技术如何提高基于人工智能的医疗保健的可靠性和可信度。本文进行了系统性文献综述，以探索在使用不同AI技术和区块链技术开发的医疗保健应用中进行的最先进的研究。本系统性文献综述从三个不同的途径进行，即基于自然语言处理的医疗保健系统、基于计算机视觉的医疗保健系统和基于声学AI的医疗保健系统。我们发现：1）AI上的对抗攻击防御技术可用于特定类型的攻击，甚至对抗训练也是基于AI的技术，更容易受到不同的攻击。2)区块链可以解决医疗保健行业的安全和隐私问题。3)医疗数据验证和用户来源可以通过区块链实现。4)区块链可以保护异构医疗数据的分布式学习。5)医疗系统中的单点故障、不透明等问题都可以通过区块链来解决。然而，据确定，研究工作仍处于初级阶段。因此，我们使用区块链技术为基于AI的医疗保健应用程序合成了一个概念框架，该框架考虑了每个NLP，计算机视觉和声学AI应用程序的需求。针对基于AI的医疗保健的各种对抗攻击的全球解决方案。然而，这种技术有很大的局限性和挑战，需要在未来的研究中加以解决。
2022-05-30 cs.AI cs.CR
Securing Refugee Identity: A Literature Review on Blockchain-based Smart Contract
本文通过主题方法综述基于区块链智能合约的难民身份管理研究，发现现有工作偏重概念模型而缺乏实际实施，并汇集当前研究努力，为难民收容国和利益相关者提供技术发展洞见。
2023-10-29 cs.CR cs.CY
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
The CryptoNeo Threat Modelling Framework (CNTMF): Securing Neobanks and Fintech in Integrated Blockchain Ecosystems
本文提出 CryptoNeo 威胁建模框架（CNTMF），通过混合层分析、CRYPTOQ 助记符和 AI 反馈回路扩展 STRIDE 等传统方法，以数据驱动方式应对集成区块链生态系统中新银行与金融科技面临的安全威胁。
2025-07-18 cs.CR cs.ET
"Blockchain-Enabled Zero Trust Framework for Securing FinTech Ecosystems Against Insider Threats and Cyber Attacks"
本文提出集成 Ethereum 智能合约的零信任框架，结合 MFA、RBAC、JIT 与链上策略执行，增强金融科技抵御内部威胁和网络攻击的能力。
2025-07-26 cs.CR
Securing Consensus from Long-Range Attacks through Collaboration
针对PoS/BFT区块链的长程攻击，提出协作力量（PoC）协议，通过矿工协作而非竞争来保护账本，保证公平性与问责性，且仅轻微降低吞吐量。
2025-08-07 cs.CR cs.DB cs.DC
Rethinking IoT Security: A Protocol Based on Blockchain Smart Contracts for Secure and Automated IoT Deployments
物联网设备在社会中的扩散需要重新关注这些系统的使用和维护。基于物联网的系统将对社会产生巨大影响，因此这些系统必须具有保证的弹性。我们引入了基于密码的构建块，努力确保分布式物联网网络在其整个生命周期中保持健康状态。我们提出的解决方案利用以太坊区块链上的确定性和相互关联的智能合约，为强化的物联网设备实施安全管理和维护。调查的一个关键问题是用于保护物联网设备部署的协议开发以及与设备安全通信的方法。通过支持开放性、自动化和来源的价值观，我们可以引入新的手段来减少监视和盗窃的威胁，同时提高运营商对物联网技术的责任感和信任度。
2020-07-06 cs.CR cs.SE
Poster: FedBlockParadox -- A Framework for Simulating and Securing Decentralized Federated Learning
FedBlockParadox 是一个开源模块化框架，用于模拟和评估基于区块链的去中心化联邦学习系统在多种对抗攻击下的韧性，支持可配置的共识、验证、聚合与攻击模型。
2025-06-03 cs.CR
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
Blockchain-Enabled IoV: Secure Communication and Trustworthy Decision-Making
针对车联网通信安全与自动化决策可靠性问题，本文提出含车际通信主层和车内交互安全子层的去中心化框架，并利用BiSA与DBNR等区块链协议实现可信身份管理和数据交换。
2024-09-18 cs.CR cs.DC cs.NI
B-DAC: A Decentralized Access Control Framework on Northbound Interface for Securing SDN Using Blockchain
软件定义网络（Software-Defined Network，SDN）是一个新兴的网络架构术语，它通过将每个网络单元中的控制平面和数据平面解耦，具有编排的突出特点。尽管它带来了一些好处，但SDN容易受到各种攻击。利用SDN控制器组件中的单点故障，黑客可以关闭所有网络操作。更具体地说，恶意OpenFlow应用程序可以访问SDN控制器以执行有害操作，而不受任何限制，因为北向缺乏作为标准的访问控制机制。整个网络的敏感信息，如网络拓扑、流量信息、统计信息等都可能被收集和泄露。更糟糕的是，整个网络可能被受损的控制器接管。因此，为SDN的北向网络建立一个接入控制方案是至关重要的。此外，它还必须在应用程序和控制器之间的数据交换过程中保护数据的完整性和可用性。为了解决这些限制，我们引入了B-DAC，这是一个基于区块链的框架，用于北向接口的分散身份验证和细粒度访问控制，以帮助管理员管理和保护关键资源。通过严格的策略执行，B-DAC可以对每个请求执行分散的访问控制，以保持网络应用程序处于监控之下，从而防止特权过大的活动或安全策略冲突。为了证明我们的方法的可行性，我们还实现了这个框架的原型，通过典型的用例来评估安全影响，有效性和性能。
2021-11-01 cs.CR cs.NI
A Comprehensive Analysis of Blockchain Applications for Securing Computer Vision Systems
Konkuk University（建国大学）；Sejong University（世宗大学）；Lebanese American University（黎巴嫩美国大学）；Zhongda Group（中达集团）；Jiaxing University（嘉兴学院）；Lovely Professional University（可爱专业大学）
本文综述区块链与计算机视觉的融合，分析其基础概念、安全与数据完整性应用及去中心化图像视频分析，并指出挑战与未来方向。
2023-07-13 cs.CR cs.CV cs.CY
Trustworthy Blockchain-based Federated Learning for Electronic Health Records: Identity-Gated Participation against Sybil Attacks
Federal Institute of Education, Science, and Technology of Rio Grande do Norte (IFRN)（里约格兰德北教育科学和技术联邦学院）
本文提出基于区块链的可信联邦学习框架，利用去中心化标识符和可验证凭证保障医疗数据安全，有效抵御Sybil攻击，提升模型预测性能。
2026-11-03 cs.AI cs.CR cs.LG
Short Paper: Design and Evaluation of Privacy-preserved Supply Chain System based on Public Blockchain
确保供应链中产品的可追溯性是一个紧迫的问题。最近，已经提出了使用公共区块链（PBC）的供应链系统。在这些系统中，PBC被用作供应链各方之间共享的公共数据库，以确保所有权转移记录等分销信息的完整性和可靠性。因此，这些系统确保了供应链中的高水平可追溯性。然而，由于记录在PBC中的信息可以被任何人读取，所以可以是私有信息的分发信息是公开的。在本文中，我们提出了一种方法，保护隐私，同时确保可追溯性的供应链系统使用PBC。该方法通过加密隐藏分发信息来保护隐私。此外，所提出的方法确保在合法的供应链各方之间分配，同时通过使用零知识证明来证明其真实性来隐藏其区块链地址。我们在以太坊智能合约上实现了所提出的方法，并根据交易费用评估了成本性能。结果显示，每一方的费用最多为2.6美元。
2020-04-16 cs.CR cs.CY
Developing a Blockchain-Based Secure Digital Contents Distribution System
针对传统集中式数字分发系统的安全缺陷，本文提出集成Sia与Skynet的区块链双层架构系统，通过智能合约、非对称加密及许可证机制实现内容安全分发，实验验证了其可行性与可扩展性。
2025-04-24 cs.CR cs.DC
Commit-Reveal$^2$: Securing Randomness Beacons with Randomized Reveal Order in Smart Contracts
提出 Commit-Reveal$^2$ 混合架构，通过密码学随机化揭示顺序并引入问责与回退机制，有效抵御最后揭示者策略，在保障安全性的同时将链上 gas 消耗降低 80% 以上。
2025-09-17 cs.CR
VELLET: Verifiable Embedded Wallet for Securing Authenticity and Integrity
针对嵌入式钱包易用但缺乏透明审计、易受欺诈钓鱼的问题，本文提出 VELLET 协议，通过钱包验证器和 ENS Text Record 管理审计轨迹，以低成本验证交易真实性与完整性。
2024-04-05 cs.CR cs.DC
Securing IoT Devices in Smart Cities: A Review of Proposed Solutions
本文针对智慧城市中物联网设备资源有限、易受攻击且安全影响范围广的问题，综述了轻量级密码学、PUFs、区块链三类设备级安全方案的优劣，指出需更实用可扩展的资源高效安全机制。
2025-10-01 cs.CR
Real-time Cyberattack Detection with Collaborative Learning for Blockchain Networks
本文针对区块链网络中的交易洪泛和暴力破解等攻击，提出一种基于实验室真实攻击数据集的实时协作学习检测模型，在保护节点数据隐私的同时实现高达97%的检测准确率。
2024-07-04 cs.CR
BATMAN : plate-forme blockchain pour l'authentification et la confiance dans les WSNs
无线传感器网络（WSN）今天遭受缺乏适应其多重约束的安全性，认证和信任管理解决方案，如PGP，只有部分响应。一方面，保证网络一致性所必需的节点自治和合作的约束不需要分布式解决方案。另一方面，节点的能量消耗和低计算能力的约束要求使用低复杂度的算法（Zhang 2014）。据我们所知，没有任何解决方案可以同时解决这两个问题。我们正在提出一种新的解决方案，用于保护名为BATMAN（Ad-hoc网络中的区块链认证和信任模块）的WSN，以应对这些挑战。我们提出了一个可在Tezos区块链上实现的身份验证和信任的集中管理模型，并通过模拟评估了这里提出的置信度估计器。
2018-04-02 cs.CR
Blockchain-Enabled Artificial Intelligence and AI Agents for Secure Data Sharing and Cybersecurity Applications
Palo Alto Networks（帕洛阿尔托网络公司）
本文通过元综合研究，提出一种结合对抗性模型、区块链数据来源和智能合约多代理修复的分层架构，以解决AI安全运营中的数据、模型和代理信任问题。
2026-09-25 cs.AI cs.CR
SoK: Security Analysis of Blockchain-based Cryptocurrency
Cryptocurrency是对一种货币形式的新探索，它提出了一种基于区块链技术和密码学理论的去中心化电子支付方案。虽然加密货币具有分布式和防篡改的安全特性，但不断增长的市场需求导致恶意交易和攻击的增加，从而使加密货币面临漏洞，隐私问题和安全威胁。特别令人担忧的是，新出现的攻击和威胁类型使得加密货币的安全变得越来越紧迫。因此，本文基于区块链基础设施将现有的加密货币安全威胁和攻击分为五个基本类别，并详细分析了每种威胁和攻击所利用的漏洞原理。此外，本文还研究了攻击者的逻辑和方法，并成功地再现了漏洞。此外，作者总结了现有的检测和防御方案，并对它们进行了评估，所有这些都为确保加密货币的安全性提供了重要的参考。最后，本文讨论了加密货币的未来发展趋势，以及它可能面临的公共挑战。
2025-03-28 cs.CR
Securing Elliptic Curve Cryptocurrencies against Quantum Vulnerabilities: Resource Estimates and Mitigations
Google Quantum AI（谷歌量子人工智能）；University of California Berkeley（加州大学伯克利分校）；Ethereum Foundation（以太坊基金会）；Stanford University（斯坦福大学）
本文研究量子计算对区块链安全的影响，提出破解256位椭圆曲线离散对数问题的资源估计，并探讨缓解措施，包括对快钟和慢钟架构的区别分析及对智能合约等区块链功能的系统性风险。
2026-04-15 cs.CR quant-ph
Beyond the Hype: On Using Blockchains in Trust Management for Authentication
用于身份验证的信任管理（TM）系统对于在线交互的安全性至关重要，在线交互在我们的日常生活中无处不在。各种系统，如Web PKI（X.509）和PGP的Web of Trust用于管理此设置中的信任。近年来，区块链技术已被引入作为我们的安全问题的灵丹妙药，包括身份验证，没有足够的理由，至于其优点。在这项工作中，我们调查使用开放分布式账本（ODL）的优点，如区块链技术实现的，用于保护TM系统的身份验证。我们正式建模这样的系统，并探索区块链如何帮助减轻对它们的攻击。经过正式的论证，我们得出结论，在身份验证的信任管理背景下，区块链技术和一般的ODL与以前的方法相比可以提供相当大的优势。据我们所知，我们的分析是第一个基于区块链技术正式建模和讨论TM认证系统安全性的分析。为了实现这一结果，我们首先提供了一个抽象的模型TM系统的身份验证。然后，我们展示了如何将这个模型在概念上编码到区块链中，将其表达为一系列状态转换。作为下一步，我们研究了对TM系统的五种常见攻击，并提供证据证明基于区块链的解决方案可以通过减轻或完全否定此类攻击来有益于此类系统的安全性。
2017-11-13 cs.CR
Smart Blockchain-Based Access Control for the Internet of Things
University of Houston（休斯顿大学）
针对物联网大规模部署中访问控制的安全与延迟权衡问题，提出一种风险自适应的Hyperledger Fabric增强层，结合离线LSTM风险预言机与链上确定性检查，通过分级背书策略在不修改排序服务的前提下提升高风险请求验证强度，同时保持低延迟。
2026-06-15 cs.CR
Asymmetric Mempool DoS Security: Formal Definitions and Provable Secure Designs
本文针对区块链内存池的非对称驱逐DoS攻击，提出形式化安全定义及可证明安全的交易准入算法saferAd-CP，通过真实交易回放验证其具备低延迟与高防御下界。
2024-07-24 cs.CR
Securing Smart Contract Languages with a Unified Agentic Framework for Vulnerability Repair in Solidity and Move
University Of Houston（德克萨斯大学休斯敦分校）；Kent State University（肯特州立大学）
本文提出Smartify，一种利用多代理框架和LLMs自动检测并修复Solidity和Move智能合约漏洞的方法，展现其在提升安全性和可靠性方面的显著成效。
2025-11-20 cs.AI cs.CR cs.MA
Cloak: Transitioning States on Legacy Blockchains Using Secure and Publicly Verifiable Off-Chain Multi-Party Computation
近年来，智能合约的保密性已成为实际应用的基本要求。虽然已经做出了许多努力来开发用于执行机密智能合约的架构能力，但也有一些工作将机密智能合约扩展到多方计算（MPC），即，多方联合评估链下事务并在链上提交输出，而不向彼此泄露它们的秘密输入/输出。然而，现有的解决方案缺乏公共可验证性，需要O（n）的事务来实现协商或抵抗对手，因此效率低下，安全性受损。在本文中，我们提出了Cloak，这是一个在现有区块链上实现多方交易（MPT）的框架。MPT是指通过可公开验证的链下MPC转换区块链状态。我们通过协调TEE和区块链来识别和处理保护MPT的挑战。因此，Cloak保护了链下不确定性协商过程（一方加入MPT，而不知道身份或各方的总数，直到MPT提案解决），实现了公共可验证性（公众可以验证MPT正确处理来自多方的秘密输入/输出，并在链上读取/写入状态），并抵抗拜占庭式的对手。根据我们的证明，Cloak仅用2个事务就实现了更好的安全性，优于以前以O（n）事务成本实现妥协安全性的作品。通过评估示例和真实世界的MPT，Cloak的天然气成本平均降低了32.4%。
2023-02-10 cs.CR
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
Resilient Federated Chain: Transforming Blockchain Consensus into an Active Defense Layer for Federated Learning
Department of Computer Science and Artificial Intelligence（计算机科学与人工智能系）；Andalusian Research Institute in Data Science and Computational Intelligence (DaSCI)（数据科学与计算智能安达卢西亚研究 institute）；University of Granada（格拉纳达大学）
Resilient Federated Chain通过区块链技术增强联邦学习的对抗性攻击防御能力，提供更安全的去中心化学习环境。
2026-02-25 cs.AI cs.CR
Smart Policy Control for Securing Federated Learning Management System
本文提出一种基于智能合约的策略控制方法，通过在FL参与者端验证训练过程、管理全局模型聚合并利用区块链存储，保障联邦学习管理系统的安全与模型可验证性。
2023-05-18 cs.CR cs.LG
Sereum: Protecting Existing Smart Contracts Against Re-Entrancy Attacks
最近，一些现有的区块链系统在智能合约中出现了重大错误和漏洞。尽管文献中有许多关于保护智能合约的建议，但这些建议主要集中在证明合约中某种类型的漏洞的正确性或不存在，但无法保护已部署的（遗留）合约免受利用。在本文中，我们在重入漏洞的背景下解决了这个问题，并提出了一种新的智能合约安全技术，称为Sereum（安全以太坊），它可以基于运行时监控和验证以向后兼容的方式保护现有的已部署合约免受重入攻击。Sereum不需要任何修改，也不需要现有合约的任何语义知识。通过使用以太坊区块链的实现和评估，我们表明Sereum覆盖了智能合约的实际执行流程，可以准确地检测和防止攻击，误报率低至0.06%，运行时开销可以忽略不计。作为一个副产品，我们开发了三个先进的重入攻击，以证明现有的离线漏洞分析工具的局限性。
2018-12-14 cs.CR
A Control Theoretic Approach to Infrastructure-Centric Blockchain Tokenomics
有许多基于区块链的物理基础设施系统，在加密货币支持的代币经济上运行，其中基础设施供应商因启用，验证，管理和/或保护系统而获得代币奖励。然而，今天的代币经济在很大程度上是在没有考虑基础设施系统的情况下设计的，并且通常使用固定的代币供应（例如，比特币）。本文认为，基础设施网络的代币经济应该有不同的结构--它们应该不断激励新的供应商加入网络，为生态系统提供服务和支持。因此，相关的代币奖励应该随着去中心化系统的规模而适度扩展，但应该与消费者需求进行仔细平衡，以管理通货膨胀，并最终达到平衡。为了实现这种均衡，去中心化的代币经济应该是适应性和可控的，以便最大限度地提高所有用户的总效用，例如实现稳定的（整体非通货膨胀）代币经济。我们的主要贡献是将基础设施代币经济建模为动态系统-流通代币供应，价格和消费者需求随着节点支付和消费者基础设施服务成本的变化而变化。至关重要的是，这种动态系统的观点使我们能够利用数学控制理论的工具来优化整个分散网络的性能。此外，我们的模型很容易扩展到一个Stackelberg游戏之间的控制器和节点，我们使用强大的，战略性的定价。简而言之，我们开发了预测性的基于优化的控制器，在基于现有分散式无线网络的真实需求数据的模拟中，这些控制器的性能优于传统算法稳定币算法高达$2.4 \times$。
2022-10-23 cs.CR cs.CY cs.DC
Smart and Secure CAV Networks Empowered by AI-Enabled Blockchain: The Next Frontier for Intelligent Safe Driving Assessment
University of Glasgow（格拉斯哥大学）；AIDrivers Ltd.（AIDrivers有限公司）；Brunel University London（伦敦布鲁内尔大学）
针对CAV安全驾驶监管中的数据隐私、可信性与算力限制问题，本文提出BEST框架，结合LSTM安全评估和基于拜占庭容错的DPoS区块链共识，提升了数据可信度与预测准确率。
2022-02-11 cs.AI cs.CR cs.NI
Blockchain-Enhanced UAV Networks for Post-Disaster Communication: A Decentralized Flocking Approach
本研究针对灾后异构无人机集群协调与安全难题，提出区块链赋能框架，结合联盟链、DPOS-PBFT混合共识与去中心化集群算法，实现高可扩展、低延迟、强网络韧性的灾后无人机通信保障。
2024-03-05 cs.CR cs.SY eess.SY
Demystifying Invariant Effectiveness for Securing Smart Contracts
本研究针对智能合约不变式防护有效性不明的问题，开发了可基于历史交易生成定制化不变式的工具Trace2Inv，在以太坊合约测试中展现出优异的攻击拦截效果与低误报率，还发现了未被报告的漏洞利用交易。
2024-07-14 cs.CR cs.PL cs.SE
