A Secure and Efficient Approach for Issuing KYC Token As COVID-19 Health Certificate Based on Stellar Blockchain Network
当今世界正与COVID-19大流行作斗争，这是21世纪最大的挑战之一。在疫情导致的封锁期间，人们和所有行业都遭受了许多经济损失。拯救这些行业免受COVID-19影响的最快方法之一是为人们的健康评估提供可靠的解决方案。在这篇文章中，区块链技术被用来提出一个模型，为旅行或在社会中存在的人提供和验证健康证书。为此，我们利用区块链功能来保护人们的隐私。由于各种针对该病毒的抗体和人体健康证明测试正在开发中，本研究试图同时设计一个集成的和安全的系统，以满足不同人的健康证明的真实性和准确性，为需要这些认证的公司。在这个系统中，一方面，有合格的实验室负责执行标准测试，并向系统控制器提供结果。最后，人们被认为是系统的最终用户。为了为实体提供测试信息，将基于Stellar私有区块链网络使用KYC令牌机制。在该机制中，用户将从系统控制器购买一定量的KYC令牌。这些令牌在用户的钱包中被收取，并且用户可以将这些令牌从他的钱包发送到任何目的地公司，以交换加密的健康证书信息。最后，考虑到区块链技术提供的适当平台，以及在Covid-19大流行或任何其他疾病期间签发健康证书的可靠和准确解决方案的需求，本文提供了满足要求的解决方案。
2020-10-05 cs.CR cs.NI
SAI-BA-IoMT: Secure AI-Based Blockchain-Assisted Internet of Medical Things Tool to Moderate the Outbreak of COVID-19 Crisis
最近，中国武汉报告了一种传染病，即2019年冠状病毒病（COVID-19），随后在几个月内蔓延到全球。于二零二零年五月十六日，COVID-19疫情已影响全球多个国家。在本文中，我们将介绍区块链、加密技术、医疗物联网（IoMT）和人工智能（AI）技术的融合如何在COVID-19大流行的情况下解决这一问题。此外，我们提出了一个安全的基于AI的区块链辅助IoMT（SAI-BA-IoMT）模型，用于COVID-19危机中的医疗保健系统。本文还探讨了大流行后世界可能经历的后电晕危机。此外，我们展示了所提出的模型的潜在应用，以解决源于冠状病毒的困难。
2021-08-21 cs.CR
CovidChain: An Anonymity Preserving Blockchain Based Framework for Protection Against Covid-19
今天，由于威胁生命的新型冠状病毒疾病2019（COVID-19）的快速传播，整个世界都面临着令人难以置信的健康和经济挑战。在疫苗研发需要数月时间的情况下，未来的道路似乎是从封锁状态中有控制地退出-受感染/暴露的人被严格隔离，康复/未暴露的人被允许继续他们的日常业务活动。然而，在这种放松时，必须严格遵守适当的身体距离规范。因此，需要建立机制，帮助人们在公共场所遵守社会和身体距离规范。在本文中，我们提出了一个基于匿名保护区块链的框架，允许人们通过使用智能手机和其他通信设备，在进行日常业务活动时保护自己免受感染。
2020-05-15 cs.CR
Blockchain-empowered Edge Intelligence for Internet of Medical Things Against COVID-19
我们目睹了新型冠状病毒病（COVID-19）引发的前所未有的公共卫生危机，严重影响了医疗机构、我们的日常生活和社会经济活动。这场危机也暴露出现有医疗服务的脆弱性，如医疗资源过度集中、医疗服务数字化滞后、医疗数据安全性和隐私保护薄弱等。医疗物联网（IoMT）和区块链的整合预计将成为COVID-19的灵丹妙药，这归因于IoMT的无处不在和感知以及区块链的增强安全性和不变性。然而，IoMT和区块链的协同作用也面临着隐私，延迟和上下文缺失的挑战。新兴的边缘智能技术为解决这些问题带来了机会。在本文中，我们为IoMT提供了一个区块链授权的边缘智能，以解决COVID-19危机。我们首先回顾了IoMT、边缘智能和区块链在应对COVID-19大流行中的作用。然后，在讨论了集成区块链和边缘智能的机会之后，我们提出了一个基于区块链的IoMT边缘智能架构。接下来，我们通过区块链赋能的边缘智能提供COVID-19解决方案，包括1）监测和追踪COVID-19大流行起源，2）可追溯的注射药物和COVID-19疫苗供应链，以及3）远程医疗和远程医疗服务。此外，我们还讨论了区块链边缘智能中的挑战和悬而未决的问题。
2021-08-04 cs.CR cs.CY
Towards a GDPR-Compliant Blockchain-Based COVID Vaccination Passport
COVID-19疫情震撼世界，限制工作╱个人生活活动。除了人命损失及人类所面对的痛苦外，疫情对不同行业（包括旅游业）的经济造成严重打击。我们实施特别安排，包括出发前及抵港时的COVID测试及自愿隔离，以限制传播风险。然而，恢复正常（COVID前）日常生活的希望取决于目前不同国家实施的COVID疫苗接种活动的成功。为了开放旅游和其他必要的旅行，需要普遍获得COVID疫苗接种证明，允许旅行者无障碍地穿越边境。本文提出了一个符合GDPR的基于区块链的COVID疫苗接种护照（VacciFi）的架构框架，同时考虑了相关的发展，特别是在欧盟地区。
2021-07-01 cs.CR cs.HC
COVID-19 Blockchain Framework: Innovative Approach
目前，世界正在目睹新出现的SARS-CoV-2（COVID-19冠状病毒的病原体）流行病的危险转变。世界卫生组织（世卫组织）报告的关于这一流行病的感染和死亡人数预测了对人民生命和国家经济的日益增长的威胁。大多数政府目前面临的最大挑战是缺乏精确的机制来检测未知的感染病例和预测COVID-19病毒的感染风险。为了应对这一挑战，本研究提出了一种新颖的创新方法，以缓解（COVID-19）冠状病毒传播和传染的巨大挑战。该研究提出了一个基于区块链的框架，该框架研究了利用区块链的点对点，时间戳和分散存储优势来构建新系统的可能性，用于验证和检测未知的COVID-19病毒感染病例。此外，拟议框架将使市民能够通过新颖的P2P移动应用程序设计预测人群或公共场所内的COVID-19病毒感染风险。预计所提出的方法将产生一个有效的系统，能够支持政府，卫生当局和公民采取关键的决定，感染检测，感染预测和感染避免。该框架目前正在开发和实施，作为一个新系统，由四个组件组成，感染验证子系统，区块链平台，P2P移动应用程序和大规模监控系统。这四个组成部分共同工作，以检测未知的感染病例，并预测和估计冠状病毒（COVID-19）的感染风险。
2020-04-05 cs.CR
Hygiea: A secure, smart, privacy-preserving and interoperable Blockchain solution for the Covid-19 pandemic
在这篇文章中，我们介绍了一个基于区块链的端到端解决方案，用于COVID-19大流行。GREEEA有两个主要目标。首先是允许各国政府向公民颁发新冠肺炎相关证书，这些证书可以由指定的验证机构进行验证，以确保工作场所更安全。第二个目标是为专家和决策者提供必要的工具，通过在平台收集的数据基础上建立的统计模型，更好地了解大流行病的影响。这项工作涵盖证书颁发、核查和撤销周期的所有步骤，并明确界定了所有利益攸关方的作用。我们还提出了一个通过智能合约实现的治理模型，以确保安全性，透明度和可扩展性。最后，我们提出了技术，用于获得统计模型，可供决策者使用。
2021-07-22 cs.CR
Blockchain and AI-based Solutions to Combat Coronavirus (COVID-19)-like Epidemics: A Survey
2020年初，由一种名为SARS-CoV-2的新型病毒引起的冠状病毒爆发。COVID-19的突然爆发和不受控制的全球传播显示了现有医疗系统在及时处理公共卫生紧急情况方面的局限性。在这种情况下，区块链和人工智能（AI）等创新技术已成为抗击冠状病毒疫情的有前途的解决方案。特别是，区块链可以通过早期发现疫情，确保医疗数据的有序性，并在疫情追踪期间确保可靠的医疗供应链来对抗流行病。此外，人工智能还提供了智能解决方案，用于识别冠状病毒引起的症状，以进行治疗和支持药物制造。因此，我们对区块链和人工智能用于抗击COVID-19疫情进行了广泛的调查。首先，我们介绍了一个新的概念架构，它集成了区块链和人工智能来对抗COVID-19。然后，我们调查了在各种应用中使用区块链和人工智能对抗COVID-19的最新研究工作。本报告亦介绍该等技术所支持的应对冠状病毒大流行的新兴项目及使用案例。还提供了使用联邦AI进行COVID-19检测的案例研究。最后，我们指出了挑战和未来的方向，激励更多的研究工作，以应对未来的冠状病毒样流行病。
2021-06-28 cs.CR eess.SP
CoviChain: A Blockchain Based COVID-19 Vaccination Passport
世界各国政府正在签发疫苗护照，以开放其旅游和酒店业。另一方面，公民自由运动人士认为，这种强制性文书侵犯了我们的基本匿名权和行动自由权，是政府向公民发放“身份证件”的后门。在本文中，我们提出了一个隐私保护框架，该框架使用双因素身份验证来创建一个唯一的标识符，该标识符可用于在区块链上定位一个人的疫苗接种记录，但不存储有关他们的任何个人信息。我们的主要贡献是在虹膜提取技术上使用了一种局部敏感的哈希算法，该算法可用于对用户进行身份验证，并在区块链上匿名定位疫苗接种记录，而不会将任何个人身份信息泄露给区块链。我们提议的系统允许社会安全地重新开放，同时维护公民的隐私。
2022-07-01 cs.CR
Is Blockchain for Internet of Medical Things a Panacea for COVID-19 Pandemic?
COVID-19疫情的爆发深刻影响了公众的生活方式和社会的医疗体系。作为应对新冠肺炎等传染病流行所带来的新挑战的一种有前途的方法，部署在医院、诊所和医疗中心的医疗物联网（IoMT）可以节省诊断时间，提高医疗资源的效率，尽管IoMT的隐私和安全问题阻碍了广泛采用。为了解决IoMT的隐私，安全和互操作性问题，我们通过将区块链引入现有的IoMT系统，提出了一个基于区块链的IoMT框架。在本文中，我们回顾了这种架构的好处，并说明了支持区块链的IoMT带来的机遇。我们还提供了基于区块链的IoMT在抗击COVID-19大流行方面的用例，包括预防传染病、位置共享和接触者追踪以及注射药物供应链。我们还概述了这一领域今后的工作。
2022-04-16 cs.CR cs.CY cs.DC
BeepTrace: Blockchain-enabled Privacy-preserving Contact Tracing for COVID-19 Pandemic and Beyond
COVID-19疫情的爆发暴露出迫切需要通过手机应用程序有效追踪接触者的解决方案，以防止感染进一步蔓延。然而，由于接触追踪的性质，公众对隐私问题的关注一直是现有解决方案的瓶颈，这严重影响了全球接触追踪应用的采用。在本文中，我们提出了一个支持区块链的隐私保护联系人跟踪方案：BeepTrace，我们建议采用区块链桥接用户/患者和授权解决者，以降低用户ID和位置信息的敏感性。与最近提出的合同跟踪解决方案相比，我们的方法具有更高的安全性和隐私性，以及电池友好和全球可访问的额外优势。结果表明，在服务器和移动电话的角度所需的资源方面的可行性。通过打破公众对隐私的担忧，建议的BeepTrace解决方案可以为当局、公司、软件开发人员和研究人员提供及时的框架，以快速开发和部署有效的数字联系人追踪应用程序，以尽快征服COVID-19大流行。同时，BeepTrace的开放计划允许全球合作，在区块链技术的帮助下整合现有的跟踪和定位解决方案。
2021-12-21 cs.CR cs.DC
An Incentive Based Approach for COVID-19 using Blockchain Technology
COVID-19的当前形势需要新的解决方案来促进医疗服务和经济增长。一个全面的解决方案，可以帮助政府和人民保持正常的生活方式和改善经济是至关重要的。通过引入一种独特的基于激励的方法，政府和人民的压力可以大大减轻。通过鼓励自愿检测、隔离等行动，政府可以更好地规划应对这种情况的战略，而有需要的人可以从所提供的奖励中受益。这种联合力量对抗病毒的想法可以带来新的可能性，可以在这场战争中占据上风。随着不可预测的未来的发展，共享和维护每个用户的COVID相关数据可能是启动经济所需的触发器，区块链为这种解决方案铺平了道路，具有数据的分散性和不变性。
2020-11-03 cs.CR cs.CY
Decentralized COVID-19 Health System Leveraging Blockchain
Hainan University（海南大学）
本文提出基于区块链的去中心化新冠健康系统，通过数据加密和代理重加密技术解决数据隐私和共享问题，实现数据的安全存储与授权访问。
2026-01-21 cs.CR
Blockchain-based Covid Vaccination Registration and Monitoring
COVID-19（SARS-CoV-2）几乎改变了我们生活的方方面面。世界各地的政府已经实施封锁，以减缓传播。与此同时，研究人员努力寻找疫苗。幸运的是，我们已经找到了疫苗，事实上有很多疫苗。然而，管理总人口的检测和疫苗接种过程是一项艰巨的工作。有多个政府和私营部门组织正在共同努力，以确保适当的检测和疫苗接种。然而，在多组织工作中总是存在延迟或数据孤岛问题。因此，简化这一过程对于提高效率和挽救更多生命至关重要。事实已经证明，技术对卫生部门产生了重大影响，包括区块链。区块链提供了一个分布式系统，具有更高的隐私性，透明度和真实性。在本文中，我们提出了一个基于区块链的系统，该系统无缝集成了测试和疫苗接种系统，使系统透明。研究中展示并实施了任何防篡改结果的即时验证和透明高效的疫苗接种系统。我们还实施了“数字疫苗护照”（DVP）系统，并分析了其性能。
2021-09-20 cs.CR cs.CY
Privacy Guarantees of BLE Contact Tracing: A Case Study on COVIDWISE
谷歌和苹果联合推出了一项数字接触者追踪技术和一个名为“暴露通知”的API，以帮助卫生组织和政府进行接触者追踪。这项技术及其与安全和隐私限制的相互作用需要调查。在这项研究中，我们通过实际和典型的场景（以及预期的典型对手）以及非常现实的用例来检查和分析该技术的安全性，隐私性和可靠性。我们在弗吉尼亚州的COVIDWISE应用程序的背景下进行了实验分析。该实验分析验证了系统在上述条件下的属性，这一结果对于采用曝光通知技术的当局的安心至关重要，也可能有助于系统的透明度和整体用户信任。
2021-12-16 cs.CR cs.SY eess.SY
Blockchain technology for a Safe and Transparent Covid-19 Vaccination
2019年末，我们见证了新型冠状病毒的出现。该病毒首先出现在武汉，并由于人们的旅行而在世界范围内传播。指数传播和高死亡率，这两个SARS-CoV-2病毒的特征将整个世界推入了全球封锁。健康和经济危机，加上社会距离，使全球处于极具挑战性的境地。对医疗保健系统的前所未有的压力暴露了许多漏洞，不仅在这个行业，而且在许多其他部门，这导致了一系列新的挑战，研究人员和科学家等必须面对。在所有这些情况下，我们可以在令人惊讶的短时间内参与多种候选疫苗的创建。这些疫苗经过了临床试验和批准，这使我们进入了接种阶段。在这种情况下，高度需要安全性、安全性、透明度和可追溯性。为了确保有效的疫苗接种活动，在本文中，我们提出了一个基于区块链的系统来管理疫苗的登记、存储和分发。
2021-04-08 cs.CR cs.CY
Blockchain based Privacy-Preserved Federated Learning for Medical Images: A Case Study of COVID-19 CT Scans
University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学）；Macau University of Science and Technology（澳门科技大学）；Southwest Jiaotong University（西南交通大学）；China Telecommunications Corporation（中国电信集团有限公司）
医疗保健中心被视为使用人工智能（AI）处理COVID-19患者大量数据的有前途的范例。传统上，人工智能技术通常需要在单个组织中集中数据汇集并训练模型，由于原始数据通信的隐私和安全性，这是最常见的弱点。为了解决这个具有挑战性的任务，我们提出了一个基于区块链的联邦学习框架，通过协调多家医院来训练和共享加密的联邦模型，提供协作数据训练解决方案，而不会泄露数据隐私。区块链账本技术提供了没有任何中央服务器的去中心化的联邦学习模型。提出的同态加密方案对模型的梯度进行加密和解密，以保护隐私。更确切地说，所提出的框架：i）通过一种新型胶囊网络训练本地模型，以分割和分类COVID-19图像，ii）然后使用同态加密方案来保护加密和解密梯度的本地模型，最后通过提出的基于区块链的联邦学习算法在分散平台上共享模型。区块链和联邦学习的集成为去中心化网络中的医学图像数据共享带来了新的范式。实验结果验证了该方案的有效性.
2021-05-31 cs.CR cs.LG eess.IV
CoVista: A Unified View on Privacy Sensitive Mobile Contact Tracing Effort
世界各国政府对科技巨头主宰公共卫生政策越来越感到沮丧。苹果和谷歌开发的软件使个人能够通过整理的暴露通知来跟踪自己的潜在暴露。然而，同一软件禁止位置跟踪，拒绝提供公共卫生官员进行强有力的合同跟踪所需的关键信息。这些信息是治疗和隔离COVID-19阳性人群、识别传播热点和防止感染持续传播所必需的。在本文中，我们提出了两个简单的想法：灯塔和covid-commons，它们满足了公共卫生当局的需求，同时保留了苹果和谷歌暴露通知协议的隐私敏感目标。
2020-05-27 cs.CR cs.CY
Blockchain based digital vaccine passport
最近，由于不同的国家实施了不同的移民和旅行政策，旅行一直具有挑战性。目前，移民官员希望每个人都能证明自己对病毒具有免疫力。疫苗护照是一个人对特定病毒检测呈阴性或具有免疫力的证据。就COVID-19而言，持有疫苗护照的人将被允许进入其他国家，只要他们能够提供证据证明他们有来自先前感染或全面COVID-19免疫的COVID-19抗体。为了减少管理数据所花费的时间和精力，疫苗接种护照系统已经数字化。数字化可促进接触者追踪过程。目前正在使用的“区块链技术”系统已经在比特币用户之间的数据交换系统中证明了其安全性和隐私性。数字疫苗护照计划可以使用区块链技术。最终的结果将是一个分散的，可追溯的，透明的，可靠的，可审计的，安全的，值得信赖的解决方案，基于以太坊区块链，可以跟踪疫苗和疾病的历史。
2022-08-18 cs.CR
Efficient and Privacy-Preserving Infection Control System for Covid-19-Like Pandemics using Blockchain
接触者追踪是控制COVID-19类大流行病的一种非常有效的方法。它旨在确定在病毒潜伏期内与受感染者密切接触的个人，并通知他们进行隔离。然而，现有系统存在隐私、安全和效率问题。为了解决这些局限性，在本文中，我们提出了一种高效且保护隐私的基于区块链的感染控制系统。而不是依赖于一个单一的权威来运行系统，一组健康当局，形成一个联盟区块链，运行我们的系统。使用区块链技术不仅可以保护我们的系统免受单点故障和拒绝服务攻击，而且还可以带来透明度，因为所有交易都可以由不同的方进行验证。虽然接触者追踪很重要，但这还不足以有效控制感染。因此，与大多数只关注接触者追踪的现有系统不同，我们的系统由三个集成的子系统组成，包括接触者追踪、公共场所访问控制和安全场所推荐。访问控制子系统阻止受感染的人访问公共场所以防止病毒传播，并且推荐子系统基于感染级别对区域进行分类，使得人们可以避免访问受污染的区域。我们的分析表明，我们的系统是安全的，可以保护用户的隐私，防止身份识别、社交图泄露和跟踪攻击，同时阻止虚假报告（或恐慌）攻击。此外，我们广泛的性能评估证明了我们的系统的可扩展性（这是可取的流行病），由于其低通信，计算和存储开销。
2021-04-06 cs.CR cs.CY
Privacy-Preserving Infection Exposure Notification without Trust in Third Parties
为应对COVID-19疫情，在智能手机操作系统开发商的帮助下，许多国家已部署基于蓝牙的接触者追踪，该操作系统提供用于隐私保护暴露通知的API。然而，设计中假设操作系统开发商、智能手机供应商或政府不会侵犯人们的隐私。我们提出了一个隐私保护暴露通知的情况下，没有中间实体可以信任。我们相信，通过对现有机制进行小幅修改就可以实现这一目标：在应用程序端而不是操作系统上生成随机数，并且将阳性测试结果报告给公共分类帐（例如区块链）而不是政府服务器，并得到医疗机构的盲签名认可。我们还讨论了如何激励公共账本的点对点维护，如果它应该是新建的。我们表明，我们提出的设计，如果一个消费者团体验证部署的系统的隐私保护的可验证性的水平要高得多。我们认为，这将有助于更安全地追踪接触者，并有助于在大流行情况下可能希望或不得不外出的公民采取更健康的生活方式。
2021-03-13 cs.CR cs.CY
SonicPACT: An Ultrasonic Ranging Method for the Private Automated Contact Tracing (PACT) Protocol
在COVID-19大流行期间，多个国家已开发并发布接触者追踪和暴露通知智能手机应用程序（应用程序），以帮助减缓疾病的传播。为了支持这些应用程序，Apple和Google已经发布了曝光通知应用程序编程接口（API），以使用蓝牙低功耗（BLE）信标来推断设备（用户）的接近程度。私人自动接触追踪（PACT）团队已经表明，仅使用BLE无线电信号准确估计设备之间的距离是具有挑战性的。本文描述了SonicPACT协议的设计和实现，该协议在商用iOS和Android智能手机上使用近超声波信号，通过飞行时间测量来估计距离。该协议允许Android和iOS设备进行互操作，增强和改进当前的暴露通知API。我们的初步实验结果是有希望的，这表明苹果和谷歌应该考虑实施SonicPACT。
2020-12-08 cs.CR cs.CY cs.NI
TB-ICT: A Trustworthy Blockchain-Enabled System for Indoor COVID-19 Contact Tracing
Concordia University（康考迪亚大学）；University of Calgary（卡尔加里大学）
最近，由于COVID-19大流行，对接触者追踪（CT）模型的依赖性显著增加，以防止这种高传染性病毒的传播，并为未来潜在的病毒做好准备。由于新型冠状病毒在室内环境中的传播概率远高于室外，因此迫切需要开发/设计高效、自主、可靠和安全的室内CT解决方案。尽管如此紧迫，这一领域仍处于起步阶段。本文解决了这一差距，并提出了可信赖的基于区块链的室内接触追踪系统（TB-ICT）框架。TB-ICT框架旨在保护底层CT数据的隐私和完整性，防止未经授权的访问。更具体地说，它是一个完全分布式和创新的区块链平台，利用拟议的动态工作量证明（dPoW）基于信用的共识算法，结合随机哈希窗口（W-Hash）和动态信用证明（dPoW）机制来区分诚实和不诚实的节点。TB-ICT不仅提供了一个分散的数据复制，但也量化节点的行为的基础上，其底层的信用为基础的机制。为了实现高定位性能，我们利用物联网（IoT）室内定位基础设施的可用性，并开发基于蓝牙低功耗（BLE）传感器测量的数据驱动定位模型。仿真结果表明，TB-ICT通过实施高度准确的接触跟踪模型，防止了COVID-19的传播，同时提高了用户的隐私和安全。
2021-08-09 cs.CR cs.LG eess.SP
Scalability Analysis of a Global Blockchain For Immunization Records
虽然疫苗接种继续推出以遏制持续的COVID-19大流行，但其验证正在成为个人重新参与许多社交活动或旅行的要求。区块链技术已被广泛提议用于管理疫苗接种记录及其在许多政治约束地区的验证。然而，COVID-19的高传染性需要全球疫苗接种运动。因此，用于疫苗接种管理的区块链必须扩大规模以支持这样的运动，并适应不同国家的要求。虽然有许多区块链框架的建议可以平衡疫苗接种记录的可访问性和不可变性，但其可扩展性这一关键特征尚未得到解决。在本文中，我们提出了一个可扩展和合作的基于全球免疫信息区块链的系统（GEOS），该系统利用了免疫信息系统的全球互操作性。我们模型GEOS和描述其要求，功能和操作。我们分析了GEOS中国家和国际共识流程以及区块链互操作性所导致的通信和延迟。这种通信对于实现全球范围的互操作性和访问电子疫苗接种记录以进行核查至关重要。我们表明，GEOS能够跟上全球COVID-19疫苗接种率，作为其可扩展性的一个例子。
2022-07-20 cs.CR cs.CY cs.GT
Privacy-accuracy trade-offs in noisy digital exposure notifications
由于新型冠状病毒（COVID-19）的全球传播开始压倒政府进行手动联系人追踪的尝试，因此人们对利用手机的力量通过开发暴露通知应用程序来自动化联系人追踪过程产生了很大的兴趣。粗略的想法很简单：使用蓝牙或其他数据交换技术来记录用户之间的接触，使用户能够报告阳性诊断，并提醒接触过生病用户的用户。当然，有许多隐私问题与这个想法有关。这一领域的大部分工作都涉及设计用于跟踪联系人和提醒用户的机制，这些机制不会泄露除暴露事件之外的用户其他信息。然而，尽管设计实用的协议至关重要，但必须认识到，通知用户有关暴露事件本身可能会泄露机密信息（例如，特定联系人已被诊断）。幸运的是，虽然数字联系人追踪是一项相对较新的任务，但隐私和数据泄露的一般问题已经研究了几十年。事实上，差分隐私的框架通过添加随机噪声进一步允许可证明的查询隐私。在本文中，我们将统计隐私和社交推荐算法的两个结果转化为曝光通知。因此，我们证明了一些天真的界限的程度上，必须牺牲准确性，如果曝光通知框架是通过注入噪音更私人。
2020-11-08 cs.CR cs.CY
Cold Supply Chain Planning including Smart Contracts: An Intelligent Blockchain-based approach
为全球人口接种新冠疫苗是人类有史以来面临的最大供应链管理挑战之一。快速供应新型冠状病毒疫苗对于全球成功免疫至关重要，但其有效性取决于可监控的透明供应链。在这项研究中，我们提出了一种基于区块链技术的方法，用于确保Covid-19疫苗的无缝分配，具有透明度，数据完整性和供应链的完全可追溯性，以降低风险，确保安全性和不变性。疫苗供应链需要在每个阶段更新疫苗的状态，供应和分配路径中的任何问题都可能导致不可挽回的损失。目前，关于区块链在供应链中使用的研究仍处于早期阶段。本文将研究使用区块链技术来监控疫苗供应和分配系统。一个接近现实的模型，今天的疫苗供应链在发展中国家被认为是一个新的智能系统的疫苗监测在疫苗供应链的基础上所考虑的模型。此外，基于区块链网络的智能合约旨在从头到尾检查消费者的疫苗接种记录以及疫苗流通。疫苗供应链的实施和设计是使用以太坊区块链网络上的智能合约完成的。此外，该系统已经在本地网络、HardHat套件和Rinkbey的测试网络上进行了测试。该系统还被开发为在使用集成物联网芯片时无缝工作，该芯片可以定期自动更新批次的位置，温度和其他物理条件。
2022-09-09 cs.CR
Framework for a DLT Based COVID-19 Passport
对于我们生活的数字世界来说，在他们每天与之交互的各种网络中唯一地识别个人仍然是一个挑战，因此开发安全有效的隐私保护身份机制已经成为一个重要的研究领域。此外，比特币等去中心化决策网络的普及，使得人们对利用分布式账本技术来存储和安全地传播最终用户身份凭证产生了巨大的兴趣。在本文中，我们描述了一种机制，该机制允许将个人的COVID-19疫苗接种细节存储在公开可读的，分散的，不可变的区块链上，并利用双因素身份验证系统，该系统采用生物特征加密哈希技术为每个用户生成唯一的标识符。我们的主要贡献是在虹膜提取技术上使用了一种可证明安全的输入隐藏，位置敏感的哈希算法，该算法可用于对用户进行身份验证并在区块链上匿名定位疫苗接种记录，而不会将任何个人身份信息泄露给区块链。
2021-01-18 cs.CR cs.CY
Blockchain-based Platform for Secure Sharing and Validation of Vaccination Certificates
COVID-19大流行最近成为全球卫生紧急情况，需要采取协调的国际措施。为了遏制病毒的传播，各国政府和卫生组织竞相开发疫苗，以降低新冠肺炎的发病率，减轻医疗系统的压力，并允许经济开放。作为COVID-19疫苗接种后的未来发展方向，疫苗接种证书已被采纳，以帮助当局通过控制跨境旅行制定政策。为了解决重大的隐私问题，并消除依赖第三方来保持信任和控制用户数据的需要，在本文中，我们利用区块链技术来开发安全且可验证的疫苗接种证书。我们的方法具有利用混合架构的优势，该架构实现了不同的先进技术，例如智能合约，星际文件系统（IPFS）和自我主权身份（SSI）。我们将依靠可验证的凭证与智能合约配对来实现链上访问控制决策，并提供用户和发行者DID的链上验证和验证。进一步分析了这种方法的可用性，特别是在性能和安全方面。我们的分析证明，我们的方法满足疫苗接种证书的安全要求。
2021-12-21 cs.CR
DHP Framework: Digital Health Passports Using Blockchain -- Use case on international tourism during the COVID-19 pandemic
为控制COVID-19疫情，多个国家实施延长社交距离措施达数周，实际上暂停了大部分经济活动。为了安全地恢复经济活动，已经成功引入了几种数字接触者追踪应用程序和协议。然而，DCT是一种反应性方法，因为它旨在打破人口中现有的疾病传播链。因此，DCT不适合主动预防疾病的传播;这种方法与某些用例相关，例如国际旅游，其中个人跨境旅行。在这项工作中，我们首先确定的局限性DCT相关的隐私问题，公众不愿意使用DCT移动应用程序，由于隐私问题，不同的DCT应用程序和协议之间缺乏互操作性，并假设有有限的，本地的人口流动性。然后，我们讨论了健康护照的概念，作为一种手段，验证个人是无疾病风险，以及如何可以用来恢复国际旅游业。接下来，我们介绍了DHP框架，该框架使用私有区块链和权威证明来签发数字健康护照。该框架提供了一个分布式基础设施，支持外国卫生系统签发卫生保健计划，并由航空公司和边境管制当局等相关利益攸关方进行核查。我们讨论了系统的可用性和性能，安全性和隐私方面的属性。最后，我们的结论是确定我们的工作，需要严格保证通过适当的安全协议的正式安全和隐私属性的未来扩展。
2020-05-19 cs.CR cs.CY
A Privacy-Preserving Platform for Recording COVID-19 Vaccine Passports
数字疫苗护照是主要解决方案之一，可以让旅行在COVID-19后的世界重新开始。信任、可扩展性和安全性都是实施疫苗护照必须克服的关键挑战。最初的方法试图通过使用具有可信权限的集中式系统来解决这个问题。然而，在不同组织、地区和国家之间共享疫苗护照数据已成为一项重大挑战。本文设计了一种新的平台架构，用于创建、存储和验证数字化COVID-19疫苗认证。该平台利用星际文件系统（IPFS）来保证没有单点故障，并允许数据在全球范围内安全分发。区块链和智能合约也被集成到平台中，以定义策略并记录对疫苗护照数据的访问权，同时确保所有操作都经过审核且不可验证。我们提出的平台在用户同意、数据加密、数据删除和责任义务方面实现了一般数据保护条例（GDPR）的要求。我们使用IPFS和区块链测试网络评估平台的可扩展性和性能。
2021-12-03 cs.CR
Glass-Vault: A Generic Transparent Privacy-preserving Exposure Notification Analytics Platform
高传染性的COVID-19疾病严重威胁着人们的健康和生命。为了自动追踪那些与新感染者有密切身体接触的人和/或分析追踪相关数据，研究人员提出了各种需要在用户智能手机上执行的特设程序。然而，现有的解决方案具有两个主要的限制：（1）缺乏一般性：对于每种类型的分析任务，需要将某种类型的数据发送给分析师;（2）缺乏透明度：向分析师提供数据的各方不一定是受感染的个体;因此，受感染的个体的数据可以与其他人共享（例如，分析师）未经他们的细粒度和直接同意。在这项工作中，我们提出了Glass-Vault，一个同时解决这两个限制的协议。它允许分析人员在收集到的感染性用户数据上运行授权程序，而无需学习输入数据。Glass-Vault依赖于我们在这项工作中提出的通用函数加密的新变体。这种新的变体称为DD钢，提供了这两个额外的属性：动态和分散。我们在通用可组合性设置中说明了Glass-Vault和DD-Steel的安全性。Glass-Vault是第一个UC安全协议，允许以保护隐私的方式分析曝光通知用户的数据。作为一个示例应用程序，我们指出了如何使用它来生成“感染热图”。
2022-08-19 cs.CR cs.CY
Post-Vaccination COVID-19 Data Analysis: Privacy and Ethics
针对COVID-19疫苗接种过程中的隐私和数据滥用问题，本文提出基于区块链的应用，采用IEEE 2418.2TM-2020标准数据模型，在以太坊实现，用Python API模拟验证，保障数据匿名、不可篡改及授权访问。
2024-12-01 cs.CR
Blockchain-based Digital Twin for Supply Chain Management: State-of-the-Art Review and Future Research Directions
供应链管理（SCM）在全球经济中发挥着至关重要的作用，最近的COVID-19供应链挑战就是明证。传统的SCM面临着安全和效率问题，但可以通过利用数字孪生（DT）和区块链技术来解决这些问题。区块链和DT的结合可以完善这两种技术的概念，并改革供应链管理，以推进工业4.0。在本文中，我们对基于区块链的数字孪生（DT）解决方案进行了全面的文献综述，以优化SCM中的数据管理、数据存储和数据共享流程。我们还调查了区块链和DT集成的主要好处，并研究了它们在各个SCM领域的潜在实施，包括智能制造，智能维护和基于区块链的DT车间，仓库和物流。最后，对未来的研究方向提出了建议。
2022-04-25 cs.CR
Towards a Blockchain based digital identity verification, record attestation and record sharing system
2019冠状病毒病大流行使个人和组织重新思考处理身份验证和凭证共享的方式，特别是在隔离情况下。在这项研究中，我们调查了传统身份系统的效率低下，并讨论了区块链技术的正确实施将如何产生更安全，更安全，更尊重隐私和远程友好的身份系统。因此，我们提出了一个基于区块链的数字身份验证、记录证明和记录共享框架，并通过某些用例详细解释了该框架。我们提出的框架促进个人完全控制他们的身份数据和管理的身份数据共享的水平。
2020-06-23 cs.CR cs.DC
The evolving ecosystem of COVID-19 contact tracing applications
自新型冠状病毒COVID-19爆发以来，人们对使用数字接触追踪作为阻止病毒传播链的手段越来越感兴趣，这引起了隐私倡导者的警觉。关于这项技术的道德，最近的研究主要集中在（1）道德接触追踪指南的形成，（2）具体实施的分析，或（3）对选定数量的接触追踪应用程序及其相关的隐私或道德影响的审查。在这项研究中，我们对COVID-19追踪应用不断发展的生态系统进行了全面调查，检查了152个接触者追踪应用，并评估了它们在多大程度上符合现有的道德接触者追踪指南。评估标准涵盖的领域包括数据汇集和存储、透明度和同意，以及实施是否开源。我们发现，尽管在疫情初期发布的许多应用程序没有达到最佳做法，但在苹果/谷歌发布接触通报协议后，最近发布的应用程序往往更符合道德接触者追踪原则。该数据集将向公众开放，并可能随着疫情的持续而更新。
2021-03-19 cs.CR cs.CY cs.HC
In Lieu of Privacy: Anonymous Contact Tracing
我们提出了跟踪令牌，一个硬件令牌的隐私保护接触跟踪利用曝光通知\cite{GAEN}协议。通过子网络，我们发现任何通过邻近传播的疾病都可以追踪，例如季节性流感，感冒，COVID-19的区域菌株或结核病。此外，我们展示了该协议并行通知$n^n$用户，提供了当前联系人跟踪方法无法比拟的信息速度。
2021-12-31 cs.CR cs.CY cs.HC
Sharing pandemic vaccination certificates through blockchain: Case study and performance evaluation
这项工作提出了一个可扩展的、基于区块链的平台，用于安全共享COVID-19或其他疾病疫苗接种证书。作为一个指示性用例，我们通过考虑欧盟国家来模拟大规模部署。通过大量的模拟计算资源的使用，网络响应时间和带宽方面的建议平台进行评估。基于结果，该计划在所有主要的评估标准显示出令人满意的性能，这表明它可以为真正的实现设定步伐。与相关工作相比，拟议平台是新颖的，特别是从大规模全面实施及其评估的角度来看。
2021-01-12 cs.CR cs.CY cs.PF
Security of Healthcare Data Using Blockchains: A Survey
医疗保健行业的进步正在以健康4.0的形式进入一个新时代。网络物理系统（CPS）、大数据、云计算、机器学习和区块链等创新技术与医疗保健服务的整合，通过基于数据的学习和系统互连提高了性能和效率。另一方面，它也增加了复杂性，并由于医疗保健数据的大量涌入，共享和存储而带来了自己的漏洞。通过身份验证访问保护其免受网络攻击以及隐私保护是医疗保健部门面临的重大挑战之一。为此，使用基于区块链的网络可以大大减少医疗保健系统的漏洞并保护其数据。本章探讨区块链在加强医疗保健数据安全方面的作用，回答与什么数据使用，何时需要，为什么需要，谁需要以及最先进的技术如何使用区块链来保护医疗保健数据相关的问题。作为案例研究，我们还探索和分析了区块链在COVID-19大流行的医疗数据安全中的最新实现。为了为未来的研究方向提供一条道路，我们确定并讨论了与基于区块链的医疗数据安全实施相关的技术限制和监管挑战。
2021-03-23 cs.CR
Decentralized Blockchain for Privacy-Preserving Large-Scale Contact Tracing
在COVID-19大流行期间，使用短距离通信（SRC）技术的活动跟踪应用程序和基于位置的服务的需求突然增加，特别是对于自动接触跟踪。公众和政策对相关实际问题的关注不断增加，其中包括\textit{1) how to protect data security and location privacy? 2) how to efficiently and dynamically deploy SRC Internet of Thing (IoT) witnesses to monitor large areas?}为了回答这些问题，本文提出了一种分散的无许可区块链协议，名为\textit{Bychain}。具体而言，1）将交互式零知识证明协议与密钥托管机制相结合，提出了一种用于活动跟踪的隐私保护SRC协议及相应的广义块结构。因此，个人身份和链上位置信息的所有权之间的联系被解耦。同时，链上位置数据的所有者仍然可以在不向其他任何人透露私钥的情况下声称其所有权。2)提出了一种基于人工势场的激励分配机制，以激励物联网证人追求最大的监测覆盖部署。我们使用蓝牙5.0在现实世界中实现和评估了拟议的区块链协议。分析了各个过程的存储、CPU利用率、功耗、时延、安全性以及活动的性能。实验和安全性分析表明，提供了一个现实世界的性能评估。
2020-07-02 cs.CR cs.NI eess.SP
Demystifying Quantum Blockchain for Healthcare
区块链技术的应用可有益于医疗保健领域以及抗击COVID-19疫情。在这项工作中，分析了区块链的重要性，并观察到区块链技术及其相关流程将用于未来的医疗保健系统，用于传感器的数据采集，自动患者监测和安全数据存储。这项技术大大简化了执行操作的过程，因为它可以分散和安全的方式存储大量数据，并能够在需要时随时随地访问。在量子区块链的帮助下，量子计算的好处，例如基于量子计算获取热成像的能力以及定位和监测患者的速度，都可以充分发挥其潜力。量子区块链是另一种可用于维护数据记录的机密性，真实性和可访问性的工具。如果将量子计算和区块链技术结合起来，医疗记录的处理可能会受益于更高的速度和隐私。本文的作者研究了区块链和量子技术在医学，制药和医疗保健系统领域的可能好处和应用。在此背景下，这项工作探索并比较了量子技术和基于区块链的技术与其他前沿信息和通信技术，如批准智能，机器学习，无人机等。
2022-10-07 cs.CR cs.CY
Blockchain Driven Privacy Preserving Contact Tracing Framework in Pandemics
接触者追踪已被证明是控制COVID-19大流行等流行病中病毒传播的有效方法。作为一种新兴的强大的去中心化技术，区块链已被探索用于确保联系人跟踪过程中的数据隐私和安全性。然而，现有的工作大多是高层次的设计，没有充分的论证，并将区块链视为辅助第三方中心服务器的独立存储系统，忽视了共识机制和激励机制的重要性和能力。在本文中，我们提出了一个轻量级和完全免费的第三方区块链驱动的联系人跟踪框架（BDCT）来弥合这一差距。在BDCT框架下，提出了基于RSA加密的交易验证方法（RSA-TVM）来保证联系人追踪的正确性，即使每个人有60%的概率无法验证联系人信息，该方法也能达到96%以上的联系人案例记录准确率。提出了声誉校正的委托权益证明（RC-DPoS）共识机制和激励机制，可以确保报告联系人案例的及时性，并保持区块链的去中心化。建立了一个新的接触追踪仿真环境，该环境考虑了三种基于人口密度的不同接触场景。仿真结果验证了RSA-TVM和RC-DPoS在BDCT中的有效性、鲁棒性和抗攻击性。
2022-05-21 cs.CR cs.CY
Federated Learning for COVID-19 Detection with Generative Adversarial Networks in Edge Cloud Computing
COVID-19在全球迅速蔓延，成为致命的大流行病。最近，许多基于人工智能的方法已用于COVID-19检测，但它们通常需要与云计算中心共享公共数据，因此仍然存在隐私问题。本文提出了一种新的联邦学习方案，称为FedGAN，用于生成逼真的COVID-19图像，以促进边缘云计算中使用生成对抗网络（GANs）进行隐私增强的COVID-19检测。特别地，我们首先提出了一种GAN，其中在每个基于边缘的医疗机构处交替地训练基于卷积神经网络（CNN）的卷积器和生成器，以模拟真实的COVID-19数据分布。然后，我们提出了一种新的联邦学习解决方案，允许本地GANs与云服务器协作并交换学习的参数，旨在丰富全局GAN模型，以生成逼真的COVID-19图像，而无需共享实际数据。为加强COVID-19联合数据分析的隐私保护，我们在每个医院机构整合了差异化隐私解决方案。此外，我们提出了一个新的基于区块链的FedGAN框架，用于安全的COVID-19数据分析，通过使用新的挖掘解决方案分散FL过程，以降低运行延迟。仿真结果证明了我们的方法在COVID-19检测方面优于最先进的方案。
2021-10-14 cs.CR eess.SP
A Prototype Model of Zero-Trust Architecture Blockchain with EigenTrust-Based Practical Byzantine Fault Tolerance Protocol to Manage Decentralized Clinical Trials
本文提出了一种零信任架构区块链（z-TAB）原型模型，结合物联网和基于EigenTrust的实用拜占庭容错（T-PBFT）共识算法，利用Hyperledger Fabric平台安全地集成和管理去中心化临床试验中的患者数据。
2024-08-29 cs.CR cs.ET cs.IR
Blockchain Powered Edge Intelligence for U-Healthcare in Privacy Critical and Time Sensitive Environment
Shanghai Key Laboratory of Intelligent Information Processing Lab, Fudan University, China（上海智能信息处理实验室，复旦大学，中国）；Turku Intelligent Embedded and Robotic Systems (TIERS) Lab, Faculty of Technology, University of Turku, Finland（图尔库智能嵌入式与机器人系统（TIERS）实验室，技术学院，图尔库大学，芬兰）；Department of Engineering and Architecture, University of Parma, Italy（工程与建筑系，帕尔马大学，意大利）；TIERS Lab, University of Turku, Finland（TIERS实验室，图尔库大学，芬兰）；School of Information Science and Technology, Fudan University, Shanghai, China（信息科学与技术学院，复旦大学，上海，中国）；Robotics and Autonomous Systems at the University of Turku（图尔库大学的机器人与自主系统）
本文提出了一种基于区块链和边缘智能的医疗系统，通过自主计算模型和1D-CNN实现隐私保护和实时数据处理，提升医疗保健的效率和可靠性。
2025-05-31 cs.CR cs.LG
SecureVAX: A Blockchain-Enabled Secure Vaccine Passport System
针对疫苗护照伪造、数据泄露等问题，提出基于区块链和智能合约的安全疫苗护照系统，结合IPFS存储与以太坊实现安全高效管理。
2024-07-18 cs.CR cs.DC cs.ET
A Security & Privacy Analysis of US-based Contact Tracing Apps
随着COVID-19的爆发，全球各国政府计划开发和部署接触者追踪（CT）应用程序，以帮助加快接触者追踪流程。然而，专家们对使用这些应用程序的长期隐私和安全影响表示担忧。因此，提出了一些设计隐私保护CT应用程序的建议。为此，谷歌和苹果开发了谷歌/苹果曝光通知（GAEN）框架，以帮助公共卫生当局开发保护隐私的CT应用程序。在美国，有26个州使用GAEN框架开发CT应用程序。在本文中，我们对美国的GAEN应用程序进行了经验评估，以确定1）它们拥有的权限，2）应用程序是否符合其定义的隐私政策，以及3）它们是否包含可被利用来损害隐私的已知漏洞。结果显示，所有应用程序都违反了其声明的隐私政策，并包含几个已知的漏洞。
2022-07-20 cs.CR cs.CY
Self-Sovereign Identity for Consented and Content-Based Access to Medical Records using Blockchain
本文提出一种基于区块链、自主权身份钱包、去中心化标识符、联盟IPFS和属性基加密的医疗记录安全交换方案，使用户能完全控制并保密共享EHRs，同时通过成对DIDs增强隐私并限制身份关联。
2024-07-31 cs.CR cs.ET
Privacy is All You Need: Revolutionizing Wearable Health Data with Advanced PETs
VIT-AP University（VIT-AP大学）
本文提出一种通过整合联邦学习、轻量加密和区块链技术的隐私增强框架，旨在降低可穿戴健康数据的隐私风险，提升用户对数据的控制权。
2025-12-03 cs.AI cs.CR cs.ET
The Fallibility of Contact-Tracing Apps
自COVID-19全球传播开始以来，我们一直在关注围绕接触者追踪应用程序的辩论-这是对大流行病的技术支持反应。当企业、学术界、政府和民间社会讨论如何正确实施这些应用程序时，我们注意到反复出现的隐含假设。拟议的解决方案是为这样一个世界而设计的：互联网接入和智能手机所有权是既定的，人们愿意并能够安装这些应用程序，那些收到有关潜在暴露于病毒的通知的人可以进行测试并安全隔离。在这项工作中，我们挑战这些假设。我们不仅表明，全球没有足够的智能手机达到所需的采用门槛，而且还强调了互联网接入的广泛缺乏，这对某些群体的影响更大：老年人，低收入者和社交能力有限的人。不幸的是，这些群体也是COVID-19风险最高的群体。我们还报告说，已经在选择性基础上部署的联系人跟踪应用程序显示出令人失望的采用水平。我们警告过度扩大现有国家和企业监控权力的潜在后果。最后，我们描述了许多情况下，联系人跟踪应用程序将无法帮助，无论访问或政策。在这项工作中，我们呼吁采取全面和公平的政策应对措施，优先考虑最弱势群体的需求，保护人权，并考虑长期影响，而不是专注于技术先行。
2020-05-27 cs.CR cs.CY cs.SI
HELENE: An Open-Source High-Security Privacy-Preserving Blockchain Based System for Automating and Managing Laboratory Health Tests
本文提出开源区块链平台HELENE，结合去中心化预言机保护隐私，通过拍卖实现健康测试自动化管理，并验证了智能合约性能、预言机响应时间及随机数生成器安全性。
2025-02-27 cs.CR cs.CY
SoK: Cryptojacking Malware
新兴的区块链和基于加密货币的技术正在重新定义我们在网络空间开展业务的方式。今天，无数的区块链和加密货币系统、应用程序和技术广泛地提供给公司、最终用户，甚至是那些想要通过\textit{cryptojacking}恶意软件利用普通用户的计算资源的恶意行为者。特别是对于服务提供商容易提供的即用型挖掘脚本（例如，加密货币）和不可追踪的加密货币（例如，Monero），加密劫持恶意软件已经成为攻击者不可或缺的工具。事实上，银行业、主要商业网站、政府和军事服务器（例如，美国部门国防部）、在线视频共享平台（例如，YouTube）、游戏平台（例如，任天堂）、关键基础设施资源（例如，路由器），以及甚至最近广泛流行的远程视频会议/会议程序（例如，新冠肺炎疫情期间的缩放）都是强大的加密劫持恶意软件活动的受害者。尽管如此，现有的检测方法，如使用黑名单方法保护用户的浏览器扩展或具有不同分析方法的防病毒程序，只能为这种新兴的加密劫持问题提供部分灵丹妙药，因为攻击者可以通过使用混淆技术或频繁更改其域或脚本来轻松绕过它们。因此，文献中的许多研究提出了使用各种动态/行为特征的加密劫持恶意软件检测方法。
2021-04-26 cs.CR
CoAvoid: Secure, Privacy-Preserved Tracing of Contacts for Infectious Diseases
与传染病作斗争（例如，SARS、COVID-19、埃博拉等），政府机构、技术公司和卫生机构已经启动了各种接触者追踪方法，以识别和通知暴露于感染源的人。然而，现有的追查办法可能会导致严重的隐私和安全问题，从而妨碍社区安全和广泛地使用这些办法。为了解决这些问题，本文提出了CoAvoid，一个分散的，隐私保护的联系人跟踪系统，具有良好的可靠性和可用性。CoAvoid利用Google/Apple Exposure Notification（GAEN）API来实现良好的设备兼容性和运行效率。它利用GPS和低功耗蓝牙（BLE）来验证用户信息。此外，为了加强隐私保护，CoAvoid采用模糊化和混淆措施来保护敏感数据，使服务器和用户对低风险和高风险人群的信息都不可知。评价表明CoAvoid具有良好的疗效和安全性。与四种最先进的联系人追踪应用程序相比，CoAvoid可以减少至少90%的上传数据，同时抵御各种场景下的虫洞和重放攻击。
2022-10-03 cs.CR cs.CY
Digital Contact Tracing Solutions: Promises, Pitfalls and Challenges
COVID-19大流行促使许多国家部署新型数字接触者追踪（DCT）系统，以提高人工追踪感染链的效率。在本文中，我们系统地分析了DCT解决方案，并根据其设计方法和架构进行分类。我们从有效性、安全性、隐私和道德方面对它们进行分析，并比较符合这些要求的主要解决方案。特别是，我们讨论了目前在世界各地广泛采用的谷歌和苹果曝光通知API（GAEN）的缺点。我们发现，GAEN的安全性和隐私性有相当大的缺陷，因为它可以受到严重的，大规模的攻击。我们还讨论了其他建议的接触者追踪方法，包括我们的建议TRACECORONA，这是基于Diffie-Hellman（DH）密钥交换，旨在解决现有解决方案的缺点。我们广泛的分析表明，TRACECORONA比部署的最先进的方法更好地满足了上述安全要求。我们已经实现了TRACECORONA，其β测试版本已被2000多名用户使用，没有任何重大的功能问题，表明没有任何技术原因需要作出妥协的DCT方法的要求。
2022-10-26 cs.CR
BlindSignedID: Mitigating Denial-of-Service Attacks on Digital Contact Tracing
由于近期爆发COVID-19，多个政府暂停户外活动，并实施社交距离政策，以防止SARS-CoV-2传播。这些措施对经济和人民的日常生活产生了严重影响。大范围封锁的另一种选择是在疫情爆发的早期阶段进行有效的接触者追踪。然而，数学模型表明，通过人工接触者追踪来控制SARS-CoV-2传播是不可信的。为了减少接触者追踪的工作量，许多数字接触者追踪项目（例如，正在开发PEPP-PT、DP-3 T、TCN、BlueTrace、Google/Apple暴露通知和东/西海岸PACT），以补充手动接触者追踪。然而，数字联系人追踪已经引起了隐私倡导者的关注，因为政府或其他方面可能会试图使用联系人追踪协议进行大规模监控。因此，许多数字联系人追踪项目构建隐私保护机制以限制协议泄露的隐私敏感信息的量。在本文中，我们研究这些架构如何抵御某些类别的攻击，特别是DoS攻击，并提出了BlindSignedID，一个保护隐私的数字联系人跟踪机制，这是可验证的短暂标识符，以限制MAC兼容的DoS攻击的有效性。在我们的评估中，我们发现BlindSignedID可以有效地拒绝伪造的EphID，减少对本地存储的DoS攻击超过90%的存储EphID。我们的示例拒绝服务攻击表明，使用4个攻击者可以在正常工作时间和工作日内造成千兆字节级别的拒绝服务攻击。
2020-08-26 cs.CR
