Patching FPGAs: The Security Implications of Bitstream Modifications
本文提出一个仅需极少逆向工程即可修改FPGA bitstream的半自动化框架，通过将预合成电路插入现有bitstream实现精确篡改，揭示了当前保护机制的不足，并呼吁开发有效对策。
2024-11-17 cs.CR
Securing Soft IP Cores in FPGA based Reconfigurable Mobile Heterogeneous Systems
移动应用程序市场正在迅速增长和变化，提供总是全新的软件安装在越来越强大的设备。移动设备变得越来越普遍，越来越异构，嵌入了最新的技术，如多核架构，专用电路和可重构逻辑。在未来的移动市场场景中，可重构系统被用来提供高速功能以辅助应用程序的执行。但是，新的安全问题也随之而来。特别是，保护交换的软IP核的知识产权是一个严重的问题。用于保持完整性、机密性和真实性的现有技术受到严重依赖系统设计者的限制。在本文中，我们提出了两种不同的协议，适用于安全部署的软IP核在基于FPGA的移动异构系统中，涉及多个独立的演员：一个简单的情况下，需要实体之间的信任关系，和一个更复杂的情况下，没有信任关系存在通过采用直接匿名证明协议。最后，我们提供了一个原型实现所提出的架构。
2019-12-02 cs.CR
DASICS White Paper: Enhancing Memory Protection with Dynamic Compartmentalization
本文提出DASICS安全处理器设计，通过同一地址空间内的代码段动态隔离，在多特权级别下保护数据流、控制流和系统调用，并以FPGA与QEMU原型验证其有效性。
2025-09-27 cs.AR cs.CR
A Survey on Low-cost RFID Authentication Protocols
本文综述了低成本限制下的几种RFID认证协议。低成本RFID主要以有限的安全性和隐私保护来解决。在这项研究中，我们探讨了几个协议与文献中发现的各种认证机制，满足低成本的限制。对这些协议的评估基于数据保护、跟踪保护和前向安全。最后，它的结论是，没有一个低成本的RFID协议完全满足给定的评估的要求。当一个协议满足一个或两个评估时，它不能完全满足第三个评估的要求。这项研究提供了一个新的见解，特别是可用于中小型企业选择合适的RFID协议，以满足他们的需求的RFID文献。
2012-02-03 cs.CR
AgEncID: Aggregate Encryption Individual Decryption of Key for FPGA Bitstream IP Cores in Cloud
针对云环境中FPGA IP核比特流的安全风险与现有保护方法的局限，提出基于密钥聚合的AgEncID密码系统，实现单密钥加密多FPGA解密，在Zynq FPGA上验证了其资源、时间、能耗优势与高安全性。
2023-10-04 cs.CR
Exploring eFPGA-based Redaction for IP Protection
最近，基于eFPGA的编辑已被提出作为一种有前途的解决方案，用于隐藏数字设计的部分不受信任的实体，其中合法的最终用户可以通过在制造后加载保留的比特流来恢复功能。然而，在决定对设计的哪些部分进行编辑时，设计人员需要考虑一些实际问题，包括面积和时间开销以及安全因素。适应开源FPGA结构生成流程，我们进行了一个案例研究，以探索在编辑开源知识产权块（IP）的不同模块时的权衡，并探索eFPGA的不同部分如何有助于安全性。我们对使用基于eFPGA的编辑作为安全解决方案的可行性和挑战提供了新的见解。
2021-10-26 cs.CR
SLIP-SEC: Formalizing Secure Protocols for Model IP Protection
本文提出SLIP混合推理协议的形式化框架与安全基础，通过权重矩阵加法分解、掩码及概率验证技术构建安全推理协议，证明其对诚实但好奇敌手的信息论安全与对恶意敌手的低误差鲁棒性，为大语言模型知识产权保护提供理论支撑。
2025-10-28 cs.CR
A Protection Approach for Video Information transmitted in TCP/IP based networks
本文对现有的视频信息保护方法进行了分析。分析了当前H.323协议栈。提出了一种新的加密/解密层。323协议栈中的部分数据加密的方法，并给出了一个虚拟专用视频网的示例结构。
2010-09-13 cs.CR
The Achilles' Heel of Partial Reconfiguration: Optical Side-Channel Leakage on the 7-Series ICAP
针对FPGA部分重配置，提出并演示了基于光学侧信道（光子发射显微镜与电光探测）的攻击，能从ICAP接口非接触提取明文配置数据，证明高级加密方案仍受威胁。
2026-10-02 cs.CR
Optimizing the Replay Protection at the Link Layer Security Framework in Wireless Sensor Networks
确保无线传感器网络（WSNs）中的通信安全是非常重要的，因为其中的安全协议，应设计工作在链路层。从理论上讲，任何链路层安全协议都必须支持三个重要的安全属性，即机密性、消息完整性和重放保护。然而，为了确保更少的开销，重放保护通常不被并入链路层安全框架的一部分。我们认为，在这里，它是必不可少的，只在链路层实现重放保护，并设计一个简单的方案来做到这一点。我们首先调查的常见方法，以确保在传统的网络重放保护。我们还实现了传统的重放保护算法，使用无线传感器网络的链路层框架，即TinySec作为底层平台。随后分析了它们的局限性，提出了一种新的基于Bloom-filter的单播重放保护算法。我们表明，我们的算法是优于其他当代的方法，以确保在无线传感器网络中的单播通信的重放保护。
2012-03-21 cs.CR
Quantum cryptography with classical communication: parallel remote state preparation for copy-protection, verification, and more
量子力学效应使得构造经典上不可能的密码原语成为可能。例如，量子复制保护允许程序以量子态编码，使得程序可以被评估，但不能被复制。这些加密原语中的许多是两方协议，其中一方Bob具有完全的量子计算能力，另一方Alice只需要向Bob发送随机的BB84状态。在这项工作中，我们将展示如何这样的协议可以一般地转换成爱丽丝是完全经典的，假设鲍勃不能有效地解决LWE问题。特别是，这意味着（经典）Alice和（量子）Bob之间的所有通信都是经典的，但他们仍然可以使用加密原语，如果双方都是经典的，这是不可能的。我们应用这个转换过程来获得量子密码协议与经典的不可克隆加密，复制保护，加密数据上的计算，和可验证的盲委托计算的通信。我们的研究结果的关键技术成分是一个经典的指示并行远程状态准备BB84国家的协议。这是（经典）Alice和（量子多项式时间）Bob之间的多轮协议，允许Alice证明Bob必须准备好$n$均匀随机的BB 84状态（直到他的空间上的基的改变）。此外，爱丽丝知道鲍勃准备了哪些特定的BB84状态，而鲍勃自己却不知道。因此，该协议结束时的情况（几乎）等同于Alice向Bob发送$n$随机BB 84状态的情况。这使得我们能够以通用和模块化的方式通过我们的远程状态准备协议来替换现有协议中准备和发送BB84状态的步骤。
2022-09-06 cs.CR quant-ph
Security and Real-time FPGA integration for Learned Image Compression
本文提出面向 LIC 的训练、水印、加密与 FPGA 部署一体化流程，通过剪枝量化及 QAW 实现实时、安全且性能损失极小的图像压缩。
2025-03-13 cs.CR
A Multi-factor Multi-level and Interaction based (M2I) Authentication Framework for Internet of Things (IoT) Applications
针对物联网（IoT）提出的现有认证解决方案提供单个保证级别（LoA），而不管受保护的IoT设备之间的资源或交互的敏感性级别如何。为了有效（具有足够的保护级别）和高效（具有尽可能低的开销成本）的保护，可能期望响应于资源的敏感性级别来定制保护级别，因为更强的保护级别通常强加更高级别的开销成本。在本文中，我们研究了如何通过提出一个多因素、多层次和基于交互的（M2 I）认证框架来促进物联网的多LoA认证。该框架实现了LoA链接和基于交互的身份验证。通过设计两种相应的协议，研究了两种交互模式：P2P（Peer-to-Peer）和O2 M（One-to-Many）。评估结果表明，采用O2 M交互方式进行身份认证，可以显著降低通信开销，相比于GPRS协议，O2 M协议降低了42% ~ 45%的通信开销。该协议还引入了更少的计算成本。P2P和O2 M协议的计算量分别比传统的TCP协议减少了70% ~ 72%和81% ~ 82%。评估结果还表明，双因素身份验证选项的成本是单因素选项的两倍。
2022-03-17 cs.CR
A Constant-Time Hardware Architecture for the CSIDH Key-Exchange Protocol
本文首次提出CSIDH协议的常数时间硬件架构，通过深度流水线ALU加速512位有限域运算，在FPGA和ASIC平台实现并确立后量子同源密码硬件性能基准。
2025-08-14 cs.CR
Security Analysis of the EDHOC protocol
Ephemeral Diffie-Hellman Over COSE（EDHOC）旨在成为一种非常紧凑和轻量级的具有临时密钥的认证Diffie-Hellman密钥交换。预计它将提供相互认证、前向保密和身份保护，具有128位安全级别。在SECRYPT '21上已经提出了对以前版本的正式分析，并在IETF正在进行的评估过程中进行了一些改进。不幸的是，虽然形式化分析可以发现协议中的一些误解，但它不能评估实际的安全级别。在没有完全中断的情况下，我们无论如何都会在2^64个操作中展示攻击，这与预期的128位安全级别相矛盾。此后，我们提出了改进，其中一些是在没有额外的成本，以实现128位的安全性的所有安全属性（即密钥隐私，相互认证和身份保护）。
2022-09-09 cs.CR
KingsGuard: Enclave Data Protection Under Real-World TEE Vulnerabilities
Indian Institute of Technology Madras（印度马德拉斯理工学院）；Indian Institute of Technology Bombay（印度孟买理工学院）
KingsGuard通过硬件监控和控制敏感数据在enclave内的传播，填补了TEE理想化威胁模型与实际实现之间的差距，同时通过受控脱密平衡安全与实用性。
2026-05-01 cs.CR
Resurrection Attack: Defeating Xilinx MPU's Memory Protection
针对赛灵思MPU实现中终止进程内存未清除的漏洞，提出复活攻击，可读取先前用户数据，破坏机密性，需清除内存以防御。
2024-05-22 cs.CR
Leaky Wires: Information Leakage and Covert Communication Between FPGA Long Wires
现场可编程门阵列（FPGA）是实现可重构硬件的集成电路。它们用于现代系统，创建专业的，高度优化的集成电路，而无需设计和制造专用芯片。随着FPGA容量的增长，设计人员越来越多地采用来自一系列第三方来源的算法和协议。FPGA的单片特性意味着所有片上电路（包括第三方黑盒设计）必须共享共同的片上基础设施，例如路由资源。在本文中，我们观察到，一个“长”的路由线携带一个逻辑1减少了传播延迟的其他相邻的，但未连接的长线在FPGA互连，从而泄漏有关其状态的信息。我们利用这种效果，并提出了一种通信信道，可用于电路之间的隐蔽传输，并从芯片的秘密渗出。我们表明，静态和动态信号的效果是可测量的，它可以使用非常小的板上电路检测。在我们的原型中，我们能够正确地推断出相邻长导线的逻辑状态超过99%的时间，即使没有纠错，并且信号保持了82 us。使用曼彻斯特编码方案，我们的信道带宽高达6kbps。我们详细描述了通道的特征，并表明即使存在多个竞争电路，它也是可测量的，并且可以在不同代和不同系列的Xilinx设备（Virtex 5，Virtex 6和Artix 7）上复制。最后，我们提出的对策，可以部署系统和工具设计师，以减少这种信息泄漏的影响。
2018-03-13 cs.CR
Secure and Privacy-Preserving Data Aggregation Protocols for Wireless Sensor Networks
本章讨论了无线传感器网络中聚合协议对安全和隐私保护机制的需求。它提出了一个全面的最先进的讨论在无线传感器网络中使用的各种隐私保护机制，特别是集中在CPDA协议提出的He等人。（INFOCOM 2007）。它确定了CPDA协议中的安全漏洞，并提出了一种机制来堵塞该漏洞。为了说明聚合过程中的安全需求，本章进一步介绍了无线传感器网络聚合机制中的各种威胁。简要分析了现有的无线传感器网络安全聚合协议，提出了一种能够检测恶意节点注入的虚假数据的安全聚合协议。协议的性能也被提出。本章的结论，同时强调一些未来的研究方向，在无线传感器网络的安全数据聚合。
2012-03-06 cs.CR cs.NI
A Beyond-5G Authentication and Key Agreement Protocol
针对5G AKA的安全与隐私缺陷，提出一种兼容标准、基于KEM并可量子安全的认证密钥协商协议，实验证明其可行且性能有时优于ECIES，并用ProVerif完成安全证明。
2022-10-28 cs.CR
A New Biometric Template Protection using Random Orthonormal Projection and Fuzzy Commitment
生物特征模板保护是实现基于生物特征的身份认证系统的重要环节之一。已经有许多研究提出了不同的解决方案来保护用户的生物特征模板。它们可以分为两种方法：特征变换和生物特征密码系统。然而，没有一个单一的模板保护方法可以满足安全的基于生物特征的认证系统的所有要求。在这项工作中，我们将提出一种新的混合生物特征模板保护，它利用这两种方法，同时防止其局限性。实验结果表明，在保证精度的前提下，采用一种新的随机正交投影技术，降低了系统的计算复杂性，从而保证了系统的性能。同时，采用模糊承诺协议保证生物特征模板的安全性。
2019-03-30 cs.CR
Reexamination of the realtime protection for user privacy in practical quantum private query
本文重新审视了量子私有查询中实时保护用户隐私的两种现有技术，发现其均存在漏洞，并给出了具体作弊策略，指出需更谨慎地处理内部参与者的诚实性检查。
2024-07-27 cs.CR quant-ph
One Time Pad Password Protection: Using T.E.C. Steganography and Secure Password Transmission Protocols
不久前，我发明了一种加密方法。最有利的评论没有看到一种方法，而是一种技术的集合。尽管如此，所使用的过程在论文《风语计算机》中有所描述。本文是关于隐写方法的描述，该方法的密码分析的努力，并在现实世界中的应用，该方法作为一个答案的密码文件黑客越来越多的问题。前提是该技术是一个时间垫的变体，使用一种新的方式来产生一个时间垫输出的数字输入。在文献中根本没有这种方法用于加密的记录。数字加密通常将明文的字母视为二进制数，并进行一些数学计算以产生密文。用随机生成的密钥插入比特的想法是新的。因此（因为使用唯一随机生成的密钥），加密在密码分析上是不可破解的和/或在计算上是安全的和/或在信息理论上是安全的。有一个学术版本。对解密的挑战迄今尚未产生解密。讨论了该方法的优缺点。黑客不断渗透网络并窃取密码文件。一旦拥有了密码文件，黑客就通过互联网上的分布式处理单独或集体地解密散列密码的值。从而进入系统。这个问题对于CAESAR（Competition for Authenticated Encryption：Security，Applicationability，and Robustness）来说已经变得足够重要，因此需要发表论文来解决这个问题。这里是一个建议的解决方案。虽然一次性密码本存在计算密集的问题，但是对于相对较短长度的密码，计算成本对于所提供的安全性而言可能是成本有效的。
2013-05-14 cs.CR
T-Edge: Trusted Heterogeneous Edge Computing
本文提出T-Edge，一种基于ARM TrustZone的ARM/FPGA异构边缘计算可信执行环境设计，通过专用安全控制器管理FPGA重配置与通信，并利用ProVerif验证安全性，在Xilinx MPSoC上实现原型验证其可行性。
2024-12-18 cs.CR
A Comprehensive Formal Security Analysis and Revision of the Two-phase Key Exchange Primitive of TPM 2.0
可信协议2.0版提供了两阶段密钥交换原语，可用于实现三种广泛标准化的认证密钥交换协议：完全统一模型、完全MQV和SM 2密钥交换协议。然而，在所有这些协议中都发现了漏洞。幸运的是，TPM芯片提供的保护似乎可以减轻这些漏洞。本文提出了一个安全模型，该模型能够捕获TPM对密钥和协议计算环境的保护，并且能够对多个协议进行统一分析。在统一安全模型的基础上，首次对TPM 2.0的密钥交换原语进行了形式化的安全分析，分析结果表明，在TPM芯片的硬件保护下，密钥交换原语确实满足我们的安全模型中定义良好的安全性质，但在一些不切实际的限制条件下，这将阻止密钥交换原语在真实世界网络中的应用。为了使TPM 2.0适用于现实网络，我们提出了一个修改的TPM 2.0的密钥交换原语，它可以是安全的，没有限制条件。我们给出了一个严格的分析，结果表明，我们的修改不仅达到了现代AKE安全模型的基本安全性质，但也有一些进一步的安全性质。
2020-07-04 cs.CR cs.NI
Efficient and Secure Range Counting over Distributed Geographic Data with Query Range Protection
Xi’an Jiaotong University（西安交通大学）；China Mobile System Integration Co., Ltd（中国移动系统集成有限公司）
研究分布式地理数据范围计数隐私问题，提出PPRC协议。核心方法有支持高效点在范围内评估并保护查询范围的PRP技术，及高效安全聚合重叠数据组织部分结果的OLC方案。贡献是满足隐私、效率和准确性要求。
2026-07-07 cs.CR cs.DS
Power Side Channels in Security ICs: Hardware Countermeasures
功率侧信道攻击是一种非常有效的密码分析技术，它可以通过监测功耗来推断安全IC的密钥。自90年代后期出现实际攻击以来，它们一直是许多配备密码的设备的主要威胁，包括灵巧卡，加密FPGA设计和移动电话。密码设备的设计者和制造商已经相应地开发了用于保护的各种对策。攻击方法也不断发展，以对抗抵抗性实现。本文回顾了基本的功耗分析攻击技术，并研究了各种硬件设计缓解措施。其目的是突出暴露的漏洞，在基于硬件的对策，为未来更安全的实施。
2016-05-02 cs.CR
New Family of Stream Ciphers as Physically Clone-Resistant VLSI-Structures
提出了一个新的大类$2^{100}$可能流密码作为密钥流生成器KSG。样本密码结构概念是基于随机选择一组16个最大周期非线性反馈移位寄存器（NLFSR）。非线性组合函数合并16个所选序列。具有223比特的总状态大小的所有结果流密码被设计为具有相同的安全级别，并且具有超过$2^{81}$的线性复杂度和超过$2^{161}$的周期。通过从该类$2^{100}$密码中选择一个密码随机创建秘密未知密码（SUC）。SUC概念是最近提出的一种物理安全锚，以克服传统模拟物理不可克隆功能（PUF）的缺点。这样的未知密码可以在片上系统SoC非易失性FPGA设备内永久地自创建，以用作数字克隆抗性结构。此外，在开放网络中提出了一种轻量级识别协议，用于在FPGA设备中物理识别这种SUC结构。所提出的新的家庭可能会为轻量级实现的克隆抗身份在未来的自我重新配置的SoC非易失性FPGA。这种自重构FPGA有望在不久的将来出现在智能VLSI系统中。所得到的抗克隆结构的安全性分析和硬件复杂性进行了评估，并显示出可扩展的安全级别，即使是后量子密码学。
2019-01-19 cs.CR
Enable Portrait Privacy Protection in Photo Capturing and Sharing
带有内置摄像头的可穿戴智能设备的广泛采用大大增加了人们对侵犯隐私的关注。在这里，我们探讨了根据人们的隐私保护要求，使人们从智能设备捕获的照片中轻松获取的可能性。要做到这一点，我们需要解决两个挑战：1）如何让用户明确表达他们的隐私保护意图，以及2）如何准确有效地将隐私要求与拍摄照片中的人相关联。此外，关联过程本身不应导致肖像信息泄漏，并应以保护隐私的方式完成。在这项工作中，我们设计，开发，并评估一个协议，使用户能够灵活地表达她的隐私要求，并授权照片服务提供商（或图像拍摄者），以发挥隐私保护政策。利用视觉的人在视场和维数无关的属性向量相似性度量，我们实现了高精度和低开销。我们实现了一个原型系统，踪迹驱动实验和现实实验的评估结果证实了我们系统的可行性和效率。
2014-10-24 cs.CR
Regulating Ownership Verification for Deep Neural Networks: Scenarios, Protocols, and Prospects
随着深度神经网络的广泛应用，将其作为知识产权进行保护的必要性已经凸显。已经提出了许多水印方案来识别深度神经网络的所有者并验证所有权。然而，大多数的研究都集中在水印的嵌入，而不是可证明的验证协议。为了弥合这些建议与现实世界需求之间的差距，我们研究了三种场景下的深度学习模型知识产权保护：所有权证明，联邦学习和知识产权转移。我们分别提出了三个协议。这些协议对底层水印方案提出了一些新的要求。
2021-08-20 cs.CR
Security of mobile agents: a new concept of the integrity protection
移动技术（移动电话、中间件）的最新发展需要新的方法来保护通过网络传输的代码。所提出的机制不仅保护编译的程序，而且保护可以在其“旅程”期间收集的数据。最古老和最简单的方法更多地集中在代码本身的完整性和未授权操作的检测上。其他更高级的建议不仅保护代码，还保护执行状态和收集的数据。本文分为两个部分。第一个主要致力于保护代码和保护其完整性的不同方法;从水印和指纹开始，直到专门为移动代理系统设计的方法：加密函数，密码跟踪，时间限制的黑盒安全，链式MAC协议，可公开验证的链式数字签名第二部分提出了为移动代理提供完整性保护的新概念，基于零知识证明系统。
2005-06-29 cs.CR
Bulwark: Holistic and Verified Security Monitoring of Web Protocols
现代Web应用程序通常依赖于第三方服务来向用户提供其功能。这些服务的安全集成是一项重要的任务，正如针对单点登录和收银员即服务协议的大量攻击所示。在本文中，我们提出了壁垒，一个新的自动工具，生成正式验证的安全监视器应用π演算规范的Web协议。Bulwark生成的安全监控器提供全面保护，因为它们可以随时部署在客户端和服务器端，从而确保针对Web协议的攻击面的完全可见性。我们通过测试一组使用OAuth 2.0协议或集成PayPal支付系统的易受攻击的Web应用程序来评估Bulwark的有效性。
2021-01-15 cs.CR
Brokering Policies and Execution Monitors for IoT Middleware
基于事件的系统是许多基于云的物联网（IoT）平台的核心。Broker体系结构风格和发布者-订阅者设计模式的这种组合为智能设备提供了一种相互通信和协调的方式。这些基于云的物联网框架的当前设计缺乏以下措施：（i）保护设备免受恶意云断开的影响，（ii）在通信方之间实施信息流控制，以及（iii）在存在受损设备的情况下实施协调协议。在这项工作中，我们建议扩展模块化的基于事件的系统架构的Fiege等人，纳入经纪政策和执行监测，以应对上述三项保护挑战。我们形式化了我们的保护方案的操作语义，探讨了如何使用该方案来执行BLP风格的信息流控制和RBAC风格的保护域，在开源MQTT代理中实现了该建议，并评估了保护机制的性能影响。
2018-09-27 cs.CR
Device-Bind Key-Storageless Hardware AI Model IP Protection: A PUF and Permute-Diffusion Encryption-Enabled Approach
机器学习即服务（MLaaS）框架为本地设备提供智能服务或经过良好训练的人工智能（AI）模型。然而，在模型传输和部署过程中，存在安全问题，即由于不可靠的传输环境和未经许可在本地设备上的非法滥用而导致的AI模型泄漏。虽然已有的研究工作对人工智能模型的知识产权保护进行了研究，但主要集中在基于水印和基于验证的方法上，存在以下问题：（1）基于水印的方法只提供事后的被动验证，而没有主动保护。(ii)基于加密的方法计算效率低，密钥存储安全性低。(iii)现有的方法不是设备绑定的，没有避免非法滥用AI模型的能力。针对这些问题，提出了一种设备绑定、无密钥存储的硬件AI模型IP保护机制。首先，提出了一种基于物理不可克隆函数（PUF）和置换扩散算法的AI模型保护框架，包括基于PUF的秘密密钥生成和基于几何值变换的权值加密。其次，我们设计了一个基于PUF的密钥生成协议，其中采用基于延迟的Anderson PUF来生成派生绑定秘密密钥。此外，卷积编码和卷积交织技术相结合，以提高基于PUF的密钥生成和重建的稳定性。第三，提出了一种基于置换和扩散的智能模型权值加解密方法，利用混沌理论将基于PUF的秘密密钥转换为加解密密钥，实现了有效的IP保护。最后通过实验验证了该智能模型IP保护机制的有效性。
2022-12-21 cs.CR
Secure Distributed Membership Tests via Secret Sharing: How to Hide Your Hostile Hosts Harnessing Shamir Secret Sharing
数据安全性和业务使用的可用性经常被视为相互冲突的目标。对可搜索加密和同态加密的研究是一个开始，但它们通常建立在加密方法的基础上，这些加密方法充其量只能提供基于假设计算困难的问题的保护。相比之下，秘密共享等数据编码方法提供信息论的数据保护。使用秘密共享分发数据的归档可以提供数据保护，这些数据保护对恶意内部人员、受损系统和不受信任的组件具有弹性。在本文中，我们创建了串行插值过滤器，这是一种用于存储和交互使用秘密共享的安全和分布式数据集的方法。我们提供了对分布在多个存储库中的面向集合的数据进行操作的能力，而不会暴露原始数据。此外，我们证明了我们的方法在各种攻击模型下的安全性，并提供协议扩展来处理合谋攻击者。串行插值过滤器提供了针对单个攻击者的信息理论保护和针对合谋攻击者的计算硬保护。
2015-12-01 cs.CR
Attack Interference in Non-Collaborative Scenarios for Security Protocol Analysis [Extended Version]
在安全协议分析中，考虑单个Dolev-Yao攻击者的传统选择得到了以下事实的支持：具有多个协作Dolev-Yao攻击者的模型已被证明可以简化为具有一个Dolev-Yao攻击者的模型。在本文中，我们采取了一种完全不同的方法，并调查了多个非合作攻击者的情况。在形式化的框架多攻击者的情况下，我们展示了一个案例研究，并发的竞争性攻击可以相互干扰。然后，我们提出了一种新的策略来保护安全协议，基于主动开发的攻击干扰。该论文可以被视为提供了两个概念验证结果：（i）可以利用干扰来减轻协议漏洞，从而为协议提供一种保护形式;（ii）搜索防御策略需要至少有两个攻击者的场景。
2011-06-19 cs.CR
LEAP: A Lightweight Encryption and Authentication Protocol for In-Vehicle Communications
控制器局域网（CAN）以其实时性和高可靠性被认为是车载通信的事实标准。不幸的是，CAN总线上缺乏安全保护，使攻击者有机会远程危害车辆。针对CAN总线的安全问题，提出了一种低成本、高效率的轻量级加密认证协议（LEAP）。LEAP利用安全增强的流密码原语为CAN消息提供加密和认证。与最先进的基于消息认证码（MAC）的方法相比，LEAP需要更少的内存，速度快8倍，并且可以阻止最近提出的攻击。
2019-09-23 cs.CR
A Look at the Dark Side of Hardware Reverse Engineering -- A Case Study
对现代和复杂的IC生产链的一个巨大威胁是使用不受信任的离岸代工厂，这些代工厂能够侵犯有价值的硬件设计IP或注入硬件特洛伊木马程序，造成严重的安全损失。同样，市场上占主导地位的基于SRAM的FPGA也容易受到这两种攻击，因为对于大多数部署的器件系列，即使在现场也可以检索关键的门级网表。为了执行IP侵权或特洛伊木马注入，有必要对硬件设计（部分）进行逆向工程，以了解其内部工作原理。尽管存在IP保护和混淆技术来阻止这两种攻击，但大多数技术的安全性是值得怀疑的，因为逆向工程的实际能力往往被忽视。我们的工作的贡献是双重的：首先，我们仔细审查了IP水印方案量身定制的FPGA和提高其安全性，通过使用不透明的谓词。此外，我们提出了新的逆向工程战略不透明的谓词实现，再次使自动检测和改变水印。其次，我们演示了专门为第三方加密IP门级网表定制的硬件木马的自动注入。更确切地说，我们扩展我们的理解对手的能力，提出如何块和流密码实现可以被暗中削弱。
2019-10-01 cs.CR
Exchanging Keys with Authentication and Identity Protection for Secure Voice Communication without Side-channel
出于对隐私保护语音通信的日益增长的需求，我们在这里研究了在音频域中以伪语音信号的形式发送加密数据和语音的原始想法。这种方法比军用“加密电话”的限制更少，并且允许真正的公共评估，因此对于公共的不安全语音通信基础设施（如3G蜂窝网络和VoIP）来说是非常有前途的。安全语音通信的基石是仅使用语音信道来认证密钥的交换，而不是公钥基础设施（PKI）或证书颁发机构（CA）。在本文中，我们详细介绍了我们的新的强大的双重认证机制的基础上签名和短认证字符串（SAS），确保用户之间的强认证，同时减轻错误所造成的不可靠的语音通道，也对被动窃听者的身份保护。作为符号模型，我们的协议已经过正式的安全性检验，并通过Tamarin Prover进行了充分验证。
2022-11-14 cs.CR eess.SP
Waku: A Family of Modular P2P Protocols For Secure & Censorship-Resistant Communication
Waku是一系列模块化协议，可实现安全，抗审查和匿名的点对点通信。Waku协议提供了使它们适合在资源受限的环境中运行的能力，移动设备和网络浏览器。这样的能力包括（i）检索大多数离线设备的历史消息（ii）自适应节点;允许异构节点对网络做出贡献（iii）为资源受限设备保留带宽使用，（iv）最小化具有有限连接的设备的连接要求，以及（v）为异构节点实现高效、私有、经济的垃圾邮件保护。Waku的模块化设计和资源高效的协议使其优于其前身，即，耳语在本文中，我们概述了Waku协议栈、其架构和协议交互，以及使用nwaku配置和运行Waku节点的示例演示场景，即，Waku客户端是用Nim编写的。
2022-06-30 cs.CR cs.DC
Quantum Secure Direct Communication with Mutual Authentication using a Single Basis
本文提出了一种新的带用户认证的量子安全直接通信（QSDC）理论方案。与以往的QSDC协议不同，本协议仅使用一个单比特态的正交基来编码秘密消息。此外，这是一个一次性和单向的通信协议，它使用在随机选择的任意基础上准备的量子比特来传输秘密消息。我们讨论了该协议对一些常见攻击的安全性，并表明没有窃听者可以从量子和经典信道中获得任何信息。我们还研究了该协议下的实际设备噪声的性能。我们已经在IBMQ Armonk设备上执行了该协议，并提出了一种基于重复码的保护方案，该方案需要最小的开销。
2021-01-14 cs.CR quant-ph
CoreGuard: Safeguarding Foundational Capabilities of LLMs Against Model Stealing in Edge Deployment
School of Software Technology, Zhejiang University（浙江大学软件学院）；Institute of Software, Chinese Academy of Sciences（中国科学院软件研究所）；Ningbo Global Innovation Center, Zhejiang University（浙江大学宁波全球创新中心）；Washington University in St. Louis（圣路易斯华盛顿大学）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；College of Computer Science and Technology, Zhejiang Normal University（浙江师范大学计算机科学与技术学院）；China Electronics Technology Design and Research Institute（中国电子技术设计与研究院）
本文提出CoreGuard，一种高效的边缘部署LLM保护方法，通过减少计算和通信开销实现上界安全保护，防止模型窃取和滥用。
2026-04-27 cs.AI cs.CR cs.DC
PAKE-based mutual HTTP authentication for preventing phishing attacks
本文提出了一种新的基于密码的Web系统的相互认证协议，以防止各种类型的钓鱼攻击。该协议在使用字典式攻击的情况下，也能保护用户的口令不受任何网络钓鱼者的攻击，防止网络钓鱼者模仿用户成功认证的假象。该协议的设计考虑了与许多最近的Web应用程序的互操作性，这些应用程序需要许多当前HTTP身份验证不提供的功能。该协议作为Internet草案提交给IETF，并在服务器端（作为Apache扩展）和客户端（作为基于Mozilla的浏览器和基于IE的浏览器）实现。本文还提出了一种新的用户界面，该协议始终是从虚假的对话由钓鱼者提供的区别。
2009-11-27 cs.CR cs.NI
MCPSecBench: A Systematic Security Benchmark and Playground for Testing Model Context Protocols
Lingnan University（岭南大学）；University of Oregon（俄勒冈大学）
MCPSecBench是一个系统化的安全基准和测试平台，用于评估模型上下文协议的安全性，揭示了不同攻击面和模型中的核心漏洞及保护机制的不足。
2026-02-12 cs.AI cs.CR
