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
PACCOR4ESP: Embedded Device Security Attestation using Platform Attribute Certificates
针对现有嵌入式设备认证缺乏标准化和覆盖不全的问题,本文提出PACCOR4ESP,扩展NSA的PACCOR工具以从ESP32-S3提取固件哈希等安全信息并生成平台属性证书,且能与RAS、CRAFT、SEDA等框架集成。
2024-07-19 cs.CR
rApp/xApp Attestation: A New Security Use Case for O-RAN
GIC, Institute for Communication Systems (ICS), University of Surrey(萨里大学通信系统研究所);Nokia(诺基亚);Department of Information and Electronic Engineering, International Hellenic University(国际赫尔基克大学信息与电子工程系)
针对O-RAN中rApp/xApp运行时完整性验证缺失的问题,提出RIC原生的证明用例,集成现有完整性验证技术,原型实验显示延迟低于40毫秒,不影响时敏操作。
2026-09-22 cs.CR cs.NI
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
SAGE: Software-based Attestation for GPU Execution
随着机器学习在安全关键和敏感领域的应用,对使用加速器(如GPU)的计算中的完整性和隐私性的需求日益增长。不幸的是,目前对GPU上可信执行的支持非常有限-加速器上的可信执行特别具有挑战性,因为证明机制不应该降低性能。虽然GPU上可信执行的硬件支持正在兴起,但我们研究纯粹基于软件的可信GPU执行方法。纯软件方法提供了明显的优势:(1)补充基于硬件的方法,增强安全性,特别是当硬件实现中的漏洞降低安全性时,(2)在没有硬件支持的情况下在GPU上操作以进行可信执行,以及(3)实现安全性,而不依赖于嵌入在硬件中的秘密,这些秘密可以被提取,如历史所示。在这项工作中,我们提出了SAGE,一个基于软件的证明机制的GPU执行。SAGE支持在Ampere架构(A100)的NVIDIA GPU上安全执行代码,提供代码完整性和保密性、计算完整性以及数据完整性和保密性-所有这些都是在GPU和CPU上运行恶意代码的情况下实现的。我们的评估表明,SAGE今天已经可以在没有特定硬件支持的情况下在GPU上以值得信赖的方式执行代码。
2022-09-07 cs.CR
The Future of Document Verification: Leveraging Blockchain and Self-Sovereign Identity for Enhanced Security and Transparency
针对传统文档认证流程耗时、易伪造、隐私风险高、缺乏实时跟踪等问题,本文提出利用区块链和自主主权身份等去中心化技术构建高效、安全、用户友好的文档认证生态系统的新策略。
2024-12-02 cs.CR
A Survey on Hardware Approaches for Remote Attestation in Network Infrastructures
远程证明方案已经被用于向远程验证者保证网络节点的完整性。近年来,已经针对诸如云计算、物联网(IoT)和关键网络基础设施的各种上下文提出了许多远程证明方案。这些证明方案在安全目标、可扩展性和效率方面提供了不同的视角。在这份报告中,我们专注于远程认证计划,使用硬件设备和加密原语,以协助认证的网络基础设施中的节点。我们还指出了等待研究界的开放研究挑战,并提出了解决这些挑战的可能途径。
2020-07-17 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
A TOCTOU Attack on DICE Attestation
现代物联网(IoT)部署的一个主要安全挑战是确保设备运行合法的固件而不受恶意软件的影响。这个挑战可以通过一个称为证明的安全原语来解决,它允许远程后端验证它管理的设备的固件完整性。为了加速物联网领域广泛采用证明,可信计算组织(TCG)推出了设备标识符组合引擎(DICE)系列规范。DICE是一种硬件-软件架构,用于约束,例如,基于微处理器的IoT设备,其中固件被划分为连续执行的层。在本文中,我们演示了一个远程的时间检查时间的使用(TOCTORM)攻击基于DICE的证明。我们证明,它是可能的安装持久性恶意软件的闪存的受约束的微控制器,不能通过基于DICE的认证检测。我们攻击的主要思想是在顶层固件层的应用程序逻辑运行时安装恶意软件。恶意软件读取有效的证明密钥并将其存储在设备的闪存中。重新启动后,恶意软件使用先前存储的密钥进行所有后续后端证明。我们通过面向返回的编程(ROP)进行恶意软件的安装和密钥的复制。作为演示平台,我们使用基于Cortex-M的nRF 52840微控制器。我们提供了几种可能的对策,可以减轻DICE规范的缺点的讨论。
2022-01-27 cs.CR
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
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
Towards Provable Security in Industrial Control Systems Via Dynamic Protocol Attestation
本文提出一种基于交互式定理证明器嵌入的领域特定语言和动态证明的方法,通过限制协议行为确保工业控制系统安全性,有效防止恶意网络攻击。
2024-12-19 cs.CR cs.FL cs.LO
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
Formal Security Analysis of the AMD SEV-SNP Software Interface
本文构建首个覆盖远程证明、密钥派生、页面交换与实时迁移的 AMD SEV-SNP 软件接口符号模型,证明关键安全属性成立,同时发现消息平台无关性导致的证明完整性攻击并给出缓解思路。
2025-01-10 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
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
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
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
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
Securing Federated Learning with Control-Flow Attestation: A Novel Framework for Enhanced Integrity and Resilience against Adversarial Attacks
本研究提出一种基于控制流证明的联邦学习安全框架,通过数字签名和加密哈希验证模型更新完整性,在MNIST和CIFAR-10上实现100%验证成功率并增强抗攻击韧性。
2024-03-15 cs.CR
Maat: A Platform Service for Measurement and Attestation
软件完整性度量与认证是评估软件平台可信性的关键技术。为了最好地支持这些技术,下一代系统必须提供集中式服务,以安全地选择、收集和评估完整性度量。并购的集中化避免了重复,最大限度地减少了系统的安全风险,并确保了完整性政策和系统的正确管理。本文详细介绍了这样一个系统的理想功能和属性,并介绍了Maat,一个原型实现的M&A服务,满足这些属性。Maat是一个平台服务,它提供了一个集中的策略驱动框架,用于确定使用哪些测量工具和协议来满足给定完整性评估的需求。Maat简化了将完整性度量集成到一系列更大的信任决策中的任务,例如身份验证、网络访问控制或委托计算。
2017-09-28 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
TOCTOU Resilient Attestation for IoT Networks (Full Version)
针对物联网设备安全关键功能面临的TOCTOU漏洞、高延迟等问题,提出TRAIN技术,实现TOCTOU窗口最小化、恒定时间证明及多妥协设备下的弹性,并通过原型验证可行性。
2025-02-12 cs.CR
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
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
Enhancing the Security of Rollup Sequencers using Decentrally Attested TEEs
本文提出一种去中心化验证机制的TEE序列器,通过系统架构和实验评估提升序列器安全性,同时保持与现有Layer-2架构的兼容性。
2025-11-27 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
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
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
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
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
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
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
LiteAtt: A Peer-to-Peer Self-Attestation Framework and Handshake Protocol for Connected IoT Devices
National University of Singapore(新加坡国立大学)
提出LiteAtt,一种无需验证器的点对点自我证明框架与协议,利用现代MCU的TEE和TinyML能力,在握手过程中直接完成运行时固件证明,实现低延迟、低能耗的互认证通信。
2026-05-25 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
Resource-Optimized and Energy-Aware Agentic AI Framework Anchored on Blockchain for Secure Software Supply Chains
Islamic University in Madinah(麦地那伊斯兰大学)
提出基于区块链的智能体安全框架,协调多个LLM驱动的安全智能体覆盖SDLC,通过链上签名证明和智能合约实现可信审计与可验证部署决策,提供去中心化完整性保障。
2026-09-28 cs.AI cs.CR
CA-less Mutual Co-Signing of Documents over a Unidirectional Visual Channel with Transported Hardware Attestation
该研究提出一种无证书的协议,通过单向视觉通道和硬件证明,实现两个移动设备对文档的互共同签名,消除循环签名依赖,完成了实例实现与安全验证。
2026-08-27 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
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
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
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
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
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
Mission-Aware Attestation Envelopes for Time-Critical Autonomous Action: A Hardware-in-the-Loop V2I Study
International Hellenic University(国际希腊大学);Clone Systems(克隆系统公司);University of Macedonia(马其顿大学)
针对时间关键自主行动,提出任务感知证明作为运行时保证契约,区分篡改、过期与延迟拒绝,并在硬件在环V2I平台上验证,证明间隔为可配置部署参数。
2026-10-07 cs.CR cs.RO cs.SY
TPM-Attest: Hardware-Rooted Integrity Attestation as a Kernel-Level Anti-Cheat Alternative for Linux
GITAM School of Technology, GITAM (Deemed to be University)(GITAM科技学院,GITAM(视为大学))
TPM-Attest利用TPM 2.0和IMA实现硬件根信任的远程证明,无需内核驱动即可检测篡改,500次测试中实现100%检测率,并开源发布。
2026-09-21 cs.CR
ISC-FLAT: On the Conflict Between Control Flow Attestation and Real-Time Operations
物联网设备和网络物理系统(CPS)的广泛采用使得嵌入式设备变得越来越重要。虽然这些设备中的一些执行关键任务,但它们通常使用微控制器单元(MCU)实现,这些MCU缺乏与通用计算机相同的安全机制,使它们更容易受到远程攻击,从而破坏其软件完整性。受这个问题的启发,先前的工作已经提出了远程评估嵌入式MCU软件的可信度的技术。其中,控制流证明(CFA)能够远程检测在执行期间非法修改程序控制流的运行时滥用。尽管有这些进步,目前的CFA方法有一个基本的限制:它们排除了在执行被证明的软件操作期间的中断。简单地说,现有的CFA技术是不安全的,除非在MCU上禁用中断。另一方面,我们认为,缺乏可中断性可以掩盖CFA的有用性,因为大多数嵌入式应用程序依赖于中断处理异步事件的实时的【形】。为了解决这一限制,我们提出了中断安全控制流证明(ISC-FLAT):一种CFA技术,与现有MCU兼容,并在不影响CFA报告真实性的情况下实现中断处理。与其他不需要自定义硬件修改的CFA技术类似,ISC-FLAT利用可信执行环境(TEE)(特别是,我们的原型构建在ARM TrustZone-M上)安全地生成不可伪造的CFA报告,而不会阻止应用程序处理中断。我们在ARM Cortex-M33 MCU上实现了一个功能齐全的ISC-FLAT原型,并证明与现有的基于TEE的CFA方法相比,它的运行时开销最小,不支持中断。
2023-03-07 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
A TEE-Based Architecture for Confidential and Dependable Process Attestation in Authorship Verification
Writerslogic, Inc.(Writerslogic公司)
提出首个在可信执行环境(TEE)内进行连续过程证明证据收集的架构,通过硬件支持的防篡改和分级输入保证,解决信任反转对手下的可用性和安全性挑战。
2026-05-23 cs.AR cs.CR cs.OS
Remote attestation of SEV-SNP confidential VMs using e-vTPMs
本文提出基于 SEV-SNP 隔离机制的无状态临时 e-vTPM,使机密虚拟机在不信任云提供商的前提下获得私有、隔离的硬件 RoT 虚拟化与远程证明能力。
2023-06-25 cs.CR cs.OS
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
SecFL: Confidential Federated Learning using TEEs
Huawei Munich Research Center(华为慕尼黑研究中心);TU Dresden(德累斯顿工业大学)
联邦学习(FL)是一种新兴的机器学习范式,它使多个客户端能够联合训练模型,以从来自客户端的不同数据集中获益,而无需共享其本地训练数据集。FL有助于降低数据隐私风险。不幸的是,FL仍然存在一些关于隐私和安全的问题。首先,有可能从共享的训练参数中泄漏敏感信息。其次,恶意客户端可以相互勾结,从普通客户端窃取数据和模型,或者破坏全局训练模型。为了应对这些挑战,我们提出了SecFL -一个利用可信执行环境(TEE)的机密联邦学习框架。SecFL在TEE飞地内执行全局和本地训练,以确保计算的机密性和完整性,以对抗具有特权访问的强大对手。SecFL提供了一种透明的远程证明机制,依赖于TEE提供的远程证明,允许客户端证明全局训练计算以及彼此的本地训练计算。因此,可以使用远程证明机制检测所有恶意客户端。
2021-10-07 cs.CR cs.LG
ARGO-SLSA: Software Supply Chain Security in Argo Workflows
本文提出 ARGO-SLSA,一个基于开源 Argo Workflows 的 Kubernetes 原生控制器,通过生成加密签名和来源证明使工作流制品符合 SLSA 标准,从而增强软件供应链安全。
2025-11-09 cs.CR cs.DC
Space Fabric: A Satellite-Enhanced Trusted Execution Architecture
UCSB(加州大学圣塔芭芭拉分校);SpaceComputer
本文提出Space Fabric,通过将可信计算栈移至卫星基础设施,解决轨道计算中的信任问题,采用分布式地面站构建容错验证机制,确保执行内容与位置的可信性,同时通过双安全元素降低单一供应商依赖。
2026-03-24 cs.CR
Enabling Secure and Usable Mobile Application: Revealing the Nuts and Bolts of software TPM in todays Mobile Devices
执行敏感操作的移动应用程序的出现给企业和用户带来了无数的安全威胁。为了从智能手机的巨大潜力中受益,需要管理威胁带来的风险,同时为用户保持一个简单的界面。在本文中,我们研究使用可信平台模型(TPM)2.0开发一个安全的应用程序,智能手机使用Windows Phone 8.1。特别是,我们建议一个框架的基础上远程认证作为一个代理来验证远程服务,设备与用户相关联,并取代用户的凭据。此外,我们还使用TPM 2.0在设备内部实现安全的信息和数据存储。我们提出了一个实施和性能评估的建议架构,使用我们的新的证明和认证方案,并揭示了在当今的移动设备中使用软件TPM的警告。
2016-06-09 cs.CR