Fingerprinting Cryptographic Protocols with Key Exchange using an Entropy Measure
加密技术越来越多地应用于各种应用中，但同时也给网络安全带来了巨大的挑战。在本文中，我们采取了第一步，通过引入一种新的系统来识别密钥交换协议，如果加密密钥没有预先共享，通常需要解决这些挑战。我们观察到，密钥交换协议产生某些模式的高熵数据块，例如，在密钥材料中发现的。本文提出了一种多分辨率的高熵数据块精确检测方法和一种可伸缩指纹的生成方法。我们提供- vide的实验证据表明，我们的方法具有很大的潜力，通过其独特的密钥交换识别加密协议，并进一步检测恶意软件流量，包括定制的密钥交换协议。
2017-12-16 cs.CR
Pretty-Simple Password-Authenticated Key-Exchange Protocol
基于DDH问题求解的困难性，我们提出了一个非常简单的密码认证密钥交换协议。该协议具有以下优点：（1）协议中的$y_1$和$y_2$是独立的，因此它们可以预先计算并独立发送。这加快了协议的速度。(2)客户端和服务器可以使用几乎相同的算法。这降低了实施成本，而不会接受重放攻击和滥用实体作为预言机。
2001-10-10 cs.CR
Optimizing One Fair Document Exchange Protocol
本文提出了一种高效的公平文档交换协议。文件的交换将在双方之间进行。该协议基于对文档密钥的可验证和可恢复加密。文档密钥的这种可验证和可恢复的加密将允许一方验证加密的密钥。它还将确保这一方，如果另一方行为不端，半可信第三方将能够恢复密钥。该协议还纳入了强制一方诚实的概念。该协议只包含三个消息，比相关协议效率更高。
2012-04-07 cs.CR
Cryptoanalysis of a key exchange protocol based on a congruence-simple semiring action
本文通过提出一种攻击方法，证明了先前基于同余-单半环作用的密钥交换协议不安全，该攻击能从任何此类半环的公开信息中揭示共享密钥。
2024-02-13 cs.CR
Fair Exchange of Digital Signatures using RSA-based CEMBS and Offline STTP
保障在线交易所需的基本安全服务之一是公平交易。在公平交换协议中，双方可以以公平的方式交换他们的签名，使得每一方都获得另一方的签名，或者没有人获得任何有用的东西。本文探讨了实现公平交换的安全解决方案。利用RSA签名方案，提出了一种新的基于“认证加密消息签名”（CEMBS）的安全协议。该协议依赖于“离线半可信第三方”（STTP）来实现公平性。它们通过限制STTP的角色和权力，为交换的物品提供来自STTP的机密保护。已经提出了三种不同的协议。在第一个协议中，两个主要参与方在一个共同的消息上交换签名。在第二个协议中，签名在两个不同的消息上交换。而在第三种情况下，是机密数据和签名之间的交换。
2009-12-20 cs.CR
Cryptanalysis of an Identity-Based Authenticated Key Exchange Protocol
认证密钥交换（AKE）协议代表了一种重要的加密机制，它使多方能够在开放的网络上安全地进行通信。Elashry，Mu和Susilo在2015年提出了一种基于身份的认证密钥交换（IBAKE）协议，其中不同的各方通过他们的公共身份建立安全通信。作者还为IBAKE协议引入了一个新的安全概念，称为弹性，即如果一组参与方之间的共享秘密被泄露或泄露，他们可以生成另一个全新的共享秘密，而无需建立新的密钥交换会话。然后他们证明了他们的IBAKE协议满足这个安全概念。我们分析了他们的协议的安全性，并证明了它有一个重大的安全缺陷，这使得它对模仿攻击不安全。我们还反驳了他们的计划提出的攻击，对手可以计算任何共享秘密密钥，如果只是一个秘密位泄漏的弹性属性。
2017-10-30 cs.CR
E3C: A Tool for Evaluating Communication and Computation Costs in Authentication and Key Exchange Protocol
Department of Computer and Information Technology Engineering, Qazvin Branch, Islamic Azad University, Qazvin, Iran（加兹温伊斯兰阿扎德大学计算机与信息技术工程系）
针对认证与密钥交换协议成本人工核算易出错的问题，提出E3C工具可自动计算并以图表对比协议的计算与通信成本，经测试准确率达99.99%。
2022-12-06 cs.CR
A ZK-SNARK based Proof of Assets Protocol for Bitcoin Exchanges
本文提出了一种使用零知识简洁非交互式知识论证（ZK-SNARK）的比特币交易所资产证明协议，而不会泄露交易所的比特币地址或与这些地址相关的余额。资产证明是一种证明交易所有权使用其私钥花费的比特币总价值的机制。我们构建了一个隐私保护的ZK-SNARK证明系统来证明与交易所的比特币资产相对应的私钥的知识。ZK-SNARK工具链有助于将用于证明私钥知识（交易所已知）的NP语句转换为电路可满足性问题。在这个协议中，交易所创建了一个与每个地址相关联的比特币价值的Pedersen承诺，而不会透露余额。仿真结果表明，证明生成时间，大小和验证时间是有效的，在实践中。
2022-11-11 cs.CR
Oblivious Transfer based on Key Exchange
密钥交换协议作为实现不经意传输（OT）的一种可能手段一直被忽视。在本文中，我们提出了一个协议的相互交换秘密，1-out-of-2 OT和硬币翻转类似的Diffie-Hellman协议使用的思想，遗忘交换加密密钥。由于Diffie-Hellman方案被广泛使用，我们的协议可以提供一个有用的替代传统的方法来实现不经意传输和一个有用的原语在构建更大的密码方案。
2007-05-02 cs.CR
A Privacy-Preserving Protocol for the Kidney Exchange Problem
活体捐赠者的肾脏捐赠是一个有吸引力的替代方案，可以在死后捐赠的名单上等待很长时间。然而，即使找到了特定患者的活体捐赠者，捐赠者的肾脏也可能不符合患者的医疗要求。如果有几个病人处于这种状态，他们可能会以循环的方式交换供体。目前用于确定这种交换周期的算法方法忽视了捐赠者和患者的隐私要求，因为他们需要集中收集和评估他们的医疗数据。在本文中，我们提出了第一个分布式隐私保护协议的肾脏交换，确保正确计算的交换周期，同时保护患者的敏感医疗数据的隐私。我们证明了新协议的正确性和安全性，并评估其实际性能。
2020-09-23 cs.CR
CLIMEX: A Wireless Physical Layer Security Protocol Based on Clocked Impulse Exchanges
提出了一种新的基于物理参数的用户间公共秘密建立方法和协议。用户的四个物理参数是他们的时钟频率，他们的相对时钟相位和他们之间的距离。两个用户之间提出的协议是由理论模型的测量。此外，估计器被提出来估计秘密的物理参数。物理交换的参数被证明是安全的，凭借其不可观测性的对手。在一个简化的分析的基础上的测试台设置，它表明，38位的共同保密性，可以得出一个运行的建议协议之间的用户。该方法对各种主动定时攻击和主动冒充攻击具有较好的鲁棒性。
2017-08-16 cs.CR
An Improved Authentication & Key Exchange Protocol Based on ECDH for WSNs
无线传感器网络（WSNs）由资源受限的传感器节点与开放空间环境和工业中的网关通信组成，其广泛使用突出了对用户、网关和传感器节点之间的安全且快速的通信协议的需要。由于网络的特性，椭圆曲线密码学似乎是最可行的选择，因为它需要的资源比大多数其他选项少。本文分析了Moghadam等人提出的基于椭圆曲线Diffie-Hellman（ECDH）的认证和密钥交换协议，指出了该协议存在的一些缺陷。文中还提到了一些攻击，以进一步解释其模式的不足之处。然后，提出了一个修改后的版本的协议，分析，并检查对相同的攻击作为一个非正式的安全证明。
2022-04-11 cs.CR
Security Weakness of Flexible Group Key Exchange with On-Demand Computation of Subgroup Keys
2010年，Abdalla等人首先对BD协议的计算步骤提出了一个微小的修改，称为mBD+ P，然后他们将mBD+P协议扩展为mBD+S协议。本文证明了mBD+P协议和mBD+S协议都容易受到恶意内部人攻击。此外，我们提出了一个简单的对策，对这种攻击。
2010-08-06 cs.CR
Deep Random based Key Exchange protocol resisting unlimited MITM
我们提出了一个协议，使两个合法的合作伙伴共享一个初始秘密，相互认证和交换加密会话密钥。对手是一个活跃的中间人（MITM），拥有无限的计算和存储能力。对无限MITM的抵抗力是通过组合使用深度随机保密和通用散列技术来获得的，深度随机保密是以前引入的，并被证明对密钥交换的被动对手是无条件安全的。我们证明了MITM拦截攻击的抵抗力，并表明（i）在成功完成后，该协议不会泄漏有关共享秘密的当前值的剩余信息给对手，以及（ii）任何不成功的完成都可以被合法的合作伙伴检测到。我们还讨论了实现技术。
2018-09-30 cs.CR
Towards Threshold Key Exchange Protocols
阈值方案存在于许多密码原语中，如签名、密钥导出函数和密码。同时，基于Diffie-Hellman（DH）或ECDSA原语的实际密钥交换协议不是在阈值设置中设计或实现的。在本文中，我们实现了流行的密钥交换协议的阈值方式，并表明这种方法可以在实践中使用。首先，我们介绍了两个基本的阈值DH密钥协商方案，提供了增强的安全功能，在比较经典的DH原语：无交易者的分布式密钥生成，阈值共享密钥计算，和私钥份额刷新。我们在WireGuard协议中实现了建议的DH方案，以证明其有效性，效率和实用性。公开的问题是所提出的方案的安全性和他们的实例从椭圆曲线中使用的密钥协商协议：NIST曲线，俄罗斯GOST曲线，曲线25519。其次，我们提出了一种在门限设置中实现TLS的思想，可以用来代替无密钥SSL/TLS技术，并提供了基于门限ECDSA的TLS密钥交换的测量。即使我们不提供任何正式的定义，安全性分析和数学证明，我们相信本文中提出的想法和机制可能是有趣和有用的。本文的主要目的是开始讨论和提高人们对转向阈值密钥交换协议时所产生的挑战和问题的认识。
2021-09-02 cs.CR
A Commitment-based Authentication model for Key Exchange protocols
Universidad de Alcalá（阿尔卡拉大学）；Indra Sistemas de Comunicaciones Seguras（因德拉安全通信系统公司）；Universidad Complutense de Madrid（马德里康普顿斯大学）
本文构建了一个基于承诺方案的模块化认证密钥交换模型，利用临时信息避免长期密钥交换，并基于该模型设计了多种抵抗中间人攻击的协议。
2026-05-22 cs.CR
Securing vehicle communication systems by the KLJN key exchange protocol
我们回顾了车载通信网络的安全要求，并提供了一些典型的通信安全解决方案的关键评估。我们还提出了一种新的无条件安全的车载通信架构，利用基尔霍夫定律约翰逊噪声（KLJN）的密钥分配方案。
2014-07-09 cs.CR
Weakness Analysis and Improvement of a Gateway-Oriented Password-Based Authenticated Key Exchange Protocol
最近Abdalla等人提出了一种新的面向网关的客户端、网关和认证服务器之间的基于口令的认证密钥交换（GPAKE）协议，每个客户端与一个可信服务器共享一个人类记忆的口令，这样当客户端想要与网关建立共享会话密钥时，就可以求助于服务器进行认证。在这封信中，我们表明，GPAKE的恶意客户端仍然能够通过执行不可检测的在线密码猜测攻击来获取密码信息，并且不能提供隐式密钥确认。最后，提出了一种针对该攻击的对策.
2010-01-18 cs.CR
Analysis and improvement of a strongly secure certificateless key exchange protocol without pairing
最近，Yang和Tan提出了一个无配对的无证书密钥交换协议，并声称他们的方案满足前向保密性，这意味着除非通信双方的全部用户密钥（包括私钥和临时秘密密钥）被泄露，否则任何对手都无法获得已经建立的会话密钥。然而，在本文中，我们指出，他们的协议实际上是不安全的，因为提出了一个攻击发起的对手谁已经学会了私钥的一方和短暂的秘密密钥的其他，但不是完整的用户密钥的双方。此外，为了弥补这一缺陷，本文还提出了一种改进的协议，该协议将私钥和临时秘密密钥紧密结合在一起生成会话密钥，从而有效地抵抗了上述攻击。
2011-12-03 cs.CR
Efficient Privacy-Preserving Approximation of the Kidney Exchange Problem
针对现有肾脏交换问题隐私保护协议因NP完全性缺乏可扩展性的问题，提出通用且数据无关的高效近似隐私保护协议，经真实数据集验证性能更优。
2024-02-01 cs.CR
Remarks on a Tropical Key Exchange System
我们考虑了最近在\cite{grig19}中提出的基于热带半环上矩阵的密钥交换协议。我们表明，该协议的一个特定的私有参数可以恢复一个简单的二进制搜索，使其不安全。
2020-09-22 cs.CR
Decentralized Identifier-based Privacy-preserving Authenticated Key Exchange Protocol for Electric Vehicle Charging in Smart Grid
近年来，电动汽车（EV）的普及在全球范围内不断上升。智能电网将成为电动汽车充电的支柱，并使电动汽车能够有效地消耗电力。随着对电动汽车的需求，相关的网络威胁也在增加。用户在电动汽车充电时暴露了他们的个人信息，导致隐私威胁。针对智能电网中的电动汽车充电问题，提出了一种用户授权、隐私感知的认证密钥交换协议。该协议基于分布式标识符（DID）和可验证证书（VC）的概念。DID的使用通过帮助用户完全控制其身份来增强用户的能力。充电站和用户在使用VC继续充电服务之前验证另一方是合法的。密钥恢复是我们在本文中解决的另一个问题。一种方法来恢复丢失的密钥被纳入拟议的协议。我们提出了形式化的安全性证明和非形式化的分析，以显示该协议的鲁棒性对多种攻击。我们还提供了一个详细的性能分析表明，该协议是有效的。
2022-06-27 cs.CR
LAKEE: A Lightweight Authenticated Key Exchange Protocol for Power Constrained Devices
物联网网络的快速发展导致了为其设计有效安全功能的研究趋势。由于物联网设备的功率受限性质，安全功能应尽可能保持轻量级。目前，大多数物联网网络流量都是未加密的。智能设备未加密数据的泄露可能会带来隐私泄露的巨大成本。为了使安全信道具有加密流量，网络中的两个端点必须相互验证并计算短期密钥。然后，它们可以通过经过身份验证的安全信道进行通信。这个过程被称为认证密钥交换（AKE）。虽然数据报传输层安全（DTLS）为物联网网络提供了一个AKE协议，但研究已经提出了更有效和更具体的替代方案。本文介绍了LAKEE，一个简单的，轻量级的物联网AKE协议。我们的协议采用椭圆曲线密码产生一个短期的会话密钥。它减少了其替代方案的通信和计算开销，同时保持或提高其安全强度。我们的协议的简单性和低开销，使它适合网络的受限设备。
2022-10-28 cs.CR
The Diffie-Hellman Key Exchange Protocol and non-abelian nilpotent groups
本文利用非交换幂零群群的自同构群的交换子群研究了一个类似于Diffie-Hellman密钥交换协议的密钥交换协议.我们还推广了Hall-Senior表\cite{halltable}的第92号群，对于任意素数$p$，并证明了对于这些群，中心自同构群是可交换的.我们使用这些来进行我们正在研究的密钥交换。
2007-10-18 cs.CR math.GR
Linear decomposition attack on public key exchange protocols using semidirect products of (semi)groups
我们表明，线性分解攻击的分解方法的基础上介绍了作者的作品通过寻找交换的秘密密钥在所有主要协议使用半直积（半）群提出的Kahrobaei，Shpilrain，Habeeb，Koupparis和林。
2015-01-06 cs.CR math.GR
Nonlinearity Attack against the Kirchhoff-Law-Johnson-Noise (KLJN) Secure Key Exchange Protocol
本文提出了一种新的对Kirchhoff定律-Johnson-Noise（KLJN）安全密钥交换方案的攻击。攻击是基于噪声发生器的非线性。我们探讨了二阶（D2）、三阶（D3）以及二阶和三阶的组合（D2，3）的总失真（TD）对KLJN方案安全性的影响。它表明，只要1%的结果在一个显着的功率流沿信息通道，这导致了显着的信息泄漏。我们还表明，降低有效温度（即线电压），并以这种方式减少非线性，结果在KLJN计划接近完美的安全性。
2021-08-20 cs.CR
oBAKE: an Online Biometric-Authenticated Key Exchange Protocol
本文提出 oBAKE 协议，利用 BBKDF 方案实现无状态生物特征感知系统与用户令牌间的双向隐私保护在线认证密钥交换，支持多模态和高效查询应答。
2024-04-15 cs.CR
Persistent Asymmetric Password-Based Key Exchange
基于非对称密码的密钥交换是一种密钥交换协议，其中客户端和服务器共享低熵密码，而服务器另外拥有公钥的高熵秘密。对此有简单的解决办法（例如Halevi和Krawczyk（ACM TISSEC 1999）以及Boyarsky（CCS 1999）的改进）。在本文中，我们考虑了这种类型的协议的新威胁：如果服务器的高熵秘密被泄露（例如，由于密码分析、病毒攻击或管理不善），对手可能{ \em quickly}破解大量密码并造成无法计数的损失。在这种情况下，人们不应该期望该协议对于离线字典式攻击是安全的，因为否则，该协议实际上是安全的仅密码密钥交换，其中服务器也仅具有密码（通过使服务器高熵秘密公开）。当然，只有密码的密钥交换不会受到这种威胁，因为服务器根本没有高熵秘密。然而，已知的仅密码密钥交换不是非常有效（注意：我们只考虑没有随机预言机的协议）。这促使我们研究有效和安全的非对称密码密钥交换，以避免新的威胁。在本文中，我们首先提供了一个正式的模型，新的威胁，基本上我们需要主动的对手可以打破$\ell$密码在$α\ell |{\cal D}|$步骤（$α<1/2$）只有一个概率可以忽略不计接近$\exp(-β\ell)$的一些$β>0$。在此基础上，我们构建了一个基于非对称口令的密钥交换框架。我们证明了我们的协议在通常意义上是安全的。我们还表明，它可以防止新的威胁。为了做到这一点，我们引入了一种新的…
2010-09-26 cs.CR
Fair Exchange in Strand Spaces
许多加密协议旨在协调主体之间的状态更改。交换协议协调向参与者提供新的价值，例如，增加他们拥有的价值。交换协议是公平的，如果它确保新价值的传递是平衡的：如果一个参与者通过协议获得了新的所有权，那么所有其他参与者也会这样做。公平交换需要进度假设，不像其他一些协议属性。串空间模型是密码协议设计和验证的框架。串是协议的单个会话中单个主体的本地行为。捆绑是从协议链和对手活动构建的部分有序的全局执行。对于公平交换协议，串空间模型需要两个补充。首先，我们将状态视为事实的多重集合，并且我们允许链通过多重集合重写来引起这种状态的变化。第二，进度假设规定某些通道是顺从的，并保证传递消息，而某些主体被假设不会在某些关键步骤停止。这种方法导致的正确性证明，干净地分离协议属性，如认证和机密性，从管理状态演化的不变量。G.王的最近的公平交换协议说明了这种方法。
2009-10-22 cs.CR cs.PL
Heisenberg Groups as Platform for the AAG key-exchange protocol
Garber、Kahrobaei和Lam研究了由数域生成的多环群作为AAG密钥交换协议的平台。在本文中，我们讨论了使用不同类型的多环群，海森堡群，作为一个平台组AAG提交海森堡群的一个主要攻击，基于长度的攻击。
2014-03-17 cs.CR math.GR
On the post-quantum security of encrypted key exchange protocols
基于离子阱量子计算机的一些基本物理参数，研究了加密密钥交换（EKE）协议的后量子安全性，证明了在多台离子阱量子计算机的情况下，使用40位口令的EKE协议是安全的.提出了一种抵抗中间人攻击的口令加密无密钥协议，并证明了该协议也具有后量子安全性。本文的分析对各种混合密码体制的安全性评估具有普遍意义。
2013-06-21 cs.CR quant-ph
A new Protocol for 1-2 Oblivious Transfer
提出了一种新的1-2（字符串）不经意传输协议。该协议使用5轮消息交换。
2009-04-13 cs.CR
LSEG: A Lightweight and Secure Key Exchange Protocol for Smart Grid Communication
Florida Atlantic University（佛罗里达大西洋大学）
针对智能电网中资源受限设备的安全通信需求，提出轻量级密钥交换协议LSEG，利用Ed25519与Curve25519的双有理映射实现统一密钥对，实验验证其低开销与强安全性，适用于智能电网部署。
2025-11-10 cs.CR
Security Protocols in a Nutshell
安全协议是安全通信的基石。他们部署了一些安全机制来提供某些安全服务。安全协议在分析时被认为是抽象的，但在实现时可能会有额外的漏洞。这份手稿提供了一个整体的研究安全协议。回顾了安全协议的基础，安全协议攻击的分类及其实现，以及协议安全性分析的不同方法和模型。具体来说，它澄清了信息理论和计算安全之间的差异，以及计算和符号模型。此外，认证密钥交换（AKE）和密码认证密钥交换（PAKE）协议的计算安全模型，作为最重要的和最好的研究类型的安全协议，提供了一个调查。
2016-06-02 cs.CR
Security Analysis of a Password-Based Authentication Protocol Proposed to IEEE 1363
近年来，人们提出了几种基于口令的认证密钥交换协议。这些协议的目标是安全的，即使样本空间的密码可能是小到足以枚举的离线对手。在2000年的欧洲密码会议上，Bellare、Pointcheval和Rogaway（BPR）提出了一个认证密钥交换的模型和安全定义。他们声称，在理想密码模型（随机预言机）中，加密密钥交换（EKE）核心的双流协议是安全的。Bellare和Rogaway在他们提交给IEEE P1363.2工作组的提案中提出了理想密码的几个实例。从那时起，在理想密码模型中证明基于密码的协议的安全性的兴趣越来越大。例如，Bresson，Chevassut和Pointcheval最近证明了一次加密密钥交换（OEKE）协议在理想密码模型中是安全的。在本文中，我们提出了真实（非理想）密码的例子（包括天真的实现提出的IEEE P1363.2的实例），这将导致破碎的理想化的AuthA协议和OEKE协议的实例。我们的研究结果表明，AuthA协议可以以不安全的方式实例化，并且没有明确定义的（更不用说严格的）方法来区分安全和不安全的实例化。因此，如果没有一个严格的度量标准，理想密码模型的可证明安全性的价值是有限的。
2012-07-23 cs.CR
Improving security for users of decentralized exchanges through multiparty computation
去中心化的加密货币交易所提供了令人信服的安全优势：用户控制他们的资金，避免交易所黑客或恶意操作者的风险。然而，由于用户资产可以通过秘密密钥完全访问，因此分散的交易所对交易公司和自动交易系统构成了重大的内部安全风险，其中受损的系统可能导致资金的全部损失。集中式交易所通过基于API密钥的安全策略减轻了这种风险，这些策略允许专业用户向个人交易者或自动化系统授予特定和可定制的访问权，例如交易或提款限制。然而，这样的策略与去中心化的交易所不兼容，在去中心化的交易所中，所有的交易所操作都需要由所有者的秘密密钥生成的签名。本文介绍了一种基于多方计算的协议，该协议允许创建可应用于任何现有分散式交换的API密钥和安全策略。我们的协议可以同时使用ECDSA和EdDSA签名方案，并优先考虑有效的计算和通信。我们已在纳什交易所以及几个基于以太坊的自动做市商智能合约上部署了该协议，它可以保护数千名用户的交易账户和钱包的安全。
2021-06-21 cs.CR
Accelerating the Couveignes Rostovtsev Stolbunov key exchange protocol
我们研究了一个基于有限域上正常椭圆曲线之间的同构的密钥交换协议，该协议首先由Couveignes提出，然后由Rostovtsev和Stolbunov研究。在介绍了椭圆曲线的基本概念之后，我们介绍了该密码体制的理论基础--复乘理论。本文还介绍了计算中必不可少的工具--模曲线。然后，我们提出了协议本身和原始的想法，以提高其实际性能。最后，我们讨论了我们的实施和实际效果。
2018-04-26 cs.CR math.NT
Cryptanalysis of Semidirect Product Key Exchange Using Matrices Over Non-Commutative Rings
最近的研究表明，矩阵动作密钥交换（MAKE）算法，一种新的类型的密钥交换协议使用的矩阵群的半直积，是容易受到线性代数攻击，如果矩阵是在一个交换环。在这篇文章中，我们建立了在非交换环上使用矩阵的协议也容易受到这种攻击的条件。然后，我们证明了群环$R[G]$是满足这些条件的非交换环的例子。
2021-07-27 cs.CR
Enabling Cross-chain Transactions: A Decentralized Cryptocurrency Exchange Protocol
受比特币的启发，市场上出现了许多基于区块链技术的不同类型的加密货币。由于区块链的特殊结构，人们认为不可能在传统货币和加密货币之间或不同类型的加密货币之间直接交易。一般来说，不同货币之间的交易是通过集中的第三方平台进行的。但是，它存在单点故障的问题，容易受到攻击，从而影响交易的安全性。本文提出了一种分布式的加密货币交易方案来解决集中式交易所的问题，可以实现不同类型加密货币之间的交易。我们的方案在以太坊区块链上使用智能合约实现，并部署在以太坊测试网络上。我们不仅实现单个用户之间的交易，还允许多个用户之间的交易。实验结果表明，该方案的成本是可以接受的。
2020-05-07 cs.CR
Provably Secure Non-interactive Key Exchange Protocol for Group-Oriented Applications in Scenarios with Low-Quality Networks
针对现有多方非交互式密钥交换协议计算成本高的问题，提出仅基于双线性映射的动态群组安全高效NIKE协议，支持非交互式密钥更新与固定大小密文传输，在k-BDHE假设下可证明安全且效率更优。
2024-07-13 cs.CR
An Experimental Study of Cryptography Capability using Chained Key Exchange Scheme for Embedded Devices
在Diffie-Hellman密钥交换（DHKE）诞生38年后，DHKE协议中有许多改进建议，以应对现代安全问题。这个协议似乎很容易实现，但它可能容易受到许多类型的攻击。在这项工作中，我们提出了链式密钥交换方案作为一个案例研究，探索嵌入式微控制器的密码计算能力。我们选择ARM RaspberryPi板作为实验装置的硬件平台。为了使RasberberryPi片上系统（SoC）能够执行加密计算，我们修改了GNU GMP Bignum库，以支持UBOOT固件中的简单原始加密计算。我们的研究的主要目的是确定是否有任何差距之间的密码协议方案（在理论上）和它的工程实现。我们的方案将与普通文件传输协议（TFTP）的应用程序集成在UBOOT固件。我们在TFTP协议中提出的方案将确保秘密和对称密钥的共享（例如，AES 256）。之后，对称加密算法可用于在远程系统更新、修补和升级（例如，固件、内核或应用程序）。
2014-08-30 cs.CR
Time synchronization protocol for the KLJN secure key exchange scheme
信息理论上安全的基尔霍夫定律约翰逊噪声（KLJN）密钥交换方案，类似于量子密钥分配（QKD），也可能容易受到时钟攻击，其中Eve接管了信道中时钟同步的控制。本文介绍了一种适用于Alice和Bob的时间同步协议，该协议能够抵抗任意时间延迟攻击，包括对称和非对称攻击。我们提出并探讨了KLJN系统的时钟同步的各种方式，并提出了一个最终的协议，保持时间和硬件的完整性下任意攻击。
2022-07-14 cs.CR quant-ph
Privacy-Preserving Maximum Matching on General Graphs and its Application to Enable Privacy-Preserving Kidney Exchange
直到今天，仍然有一些国家的法律限制多个不相容的患者-供体对之间的肾脏交换。通常情况下，这方面的法律条例是为了禁止胁迫和操纵，以防止器官交易市场。然而，在实行肾脏交换的国家，促进这种交换的现有平台通常缺乏足够的隐私机制。在本文中，我们提出了一个肾脏交换的隐私保护协议，不仅解决了现有平台的隐私问题，而且还旨在克服那些尚未实施肾脏交换的国家的法律问题。在我们的方法中，我们使用秘密共享的概念，以隐私保护的方式在一组计算对等体之间分发患者和捐赠者的医疗数据。然后，这些计算对等体相互执行我们新的安全多方计算（SMPC）协议，以确定肾脏交换的最佳集合。作为我们新协议的一部分，我们设计了一个隐私保护的解决方案，一般图上的最大匹配问题。我们在SMPC基准测试框架MP-SPDZ中实现了该协议，并提供了全面的性能评估。此外，我们分析了我们的协议的实用性时，在一个动态的设置（患者和捐赠者到达和离开随着时间的推移）的基础上，从器官共享联合网络的数据集。
2022-06-02 cs.CR
A post-quantum key exchange protocol from the intersection of quadric surfaces
在本文中，我们提出了一个密钥交换协议，其中Alice和Bob的秘密密钥由嵌入在一个大的环境空间中的Veronese嵌入的二次曲面和包含嵌入的二次曲面的超平面给出的公钥。这两种方法都重构了亏格为1的曲线的交线的同构类，而亏格为1的曲线是由$j$ -不变量唯一确定的。窃听者要找到这个$j$ -不变量，必须解决量子理论上的问题。
2020-05-27 cs.CR math.AG
Deterministic Random Number Generator Attack against the Kirchhoff-Law-Johnson-Noise Secure Key Exchange Protocol
本文证明了Kirchhoff定律约翰逊噪声（KLJN）安全密钥交换机的脆弱性，以妥协的随机数发生器（S），即使这些随机数是用来产生的噪声模仿爱丽丝和鲍勃的电阻的约翰逊噪声。所示的攻击是确定性的，因为Eve对Alice和/或Bob的随机数的了解基本上是确定性的。此外，除了极少发生的可忽略不计的随机等待时间和验证时间之外，不需要进行统计评价。我们探讨两种情况。在第一种情况下，夏娃知道爱丽丝和鲍勃的随机噪声。我们表明，在这种情况下，夏娃可以快速破解的安全密钥位使用欧姆定律。在另一种情况下，夏娃只知道鲍勃的随机噪音。然后Eve首先可以通过使用欧姆定律来学习Bob的电阻值。因此，她将具有与Bob相同的知识，因此在比特交换时段结束时，她将知道Alice的比特。
2020-12-08 cs.CR
Statistical Random Number Generator Attack against the Kirchhoff-Law-Johnson-Noise (KLJN) Secure Key Exchange Protocol
本文介绍并论证了四种新的针对Kirchhoff定律-Johnson-Noise（KLJN）安全密钥交换方案的统计攻击。这些攻击利用Alice/Bob站点上的受损随机数生成器。研究了Alice/Bob和Eve的探测噪声之间的偏相关性，即Eve对Alice和Bob的探测噪声的知识是有限的，但不是零。我们探讨双边的情况下，夏娃有部分知识的爱丽丝和鲍勃的随机数发电机。结果表明，在这种情况下，夏娃可以破解的安全密钥位，她的探测噪声和测量的电压噪声在电线之间的最高互相关。她还可以通过在她的噪声电压和她对Alice/Bob的噪声电压的评估之间取得最高的互相关来破解安全密钥位。然后，我们探讨单方面的情况下，夏娃只有爱丽丝的随机数发生器，因此只有这些噪音（爱丽丝和夏娃）的部分知识。在这种情况下，Eve仍然可以破解安全密钥位，但对于足够低的错误概率，她需要使用整个位交换周期进行攻击。KLJN密钥交换方案的安全性与其他协议类似，需要随机数生成器输出对于Eve是真正随机的。
2021-10-06 cs.CR
Quantum Key Distribution (QKD) and Commodity Security Protocols: Introduction and Integration
我们提出了一个概述量子密钥分发（QKD），一个安全的密钥交换方法的基础上的量子物理定律，而不是计算复杂性。我们还提供了两个最广泛使用的商品安全协议，TLS和TLS的概述。在密钥交换模型的基础上，我们提出了如何将量子密钥分配集成到这些安全应用中。对于这样的QKD集成，我们提出了一个支持层，该支持层在QKD协议和安全应用之间提供一组公共QKD服务
2010-04-05 cs.CR
Key exchange protocol based on circulant matrix action over congruence-simple semiring
University of Almería（阿尔梅里亚大学）
提出一种基于同余单半环上循环矩阵作用的密钥交换协议，给出了实现所需矩阵的计算方法，并分析了计算成本与抗已知攻击的安全性。
2026-09-23 cs.CR cs.IT math.AC
Cryptoanalysis of a tropical triad matrix semiring key exchange protocol
本文分析了基于三元组热带半环的密钥交换协议，证明其同构于热带循环矩阵，并利用双离散对数求解算法成功进行了密码分析。
2025-03-06 cs.CR math.AC math.AG
A beaconing approach whith key exchange in vehicular ad hoc networks
车载自组网是移动自组网的一种特殊形式，它允许车辆在没有固定基础设施的情况下进行通信。在这种网络中，信标是用来发现其邻居节点的手段。对于路由协议来说，成功地传递包含车辆速度、方向和位置的信标是非常重要的。否则，路由信息在传输期间不应被修改/操纵而不被检测，为了确保路由信息，必须对消息进行签名并提供证书以证明有效的网络参与者。在这项工作中，我们提出了一个信标协议与密钥交换准备生成一个签名，以保护路由信息协议“贪婪周长无状态加密”。
2012-12-11 cs.CR
On key exchange protocol based on Two-side multiplication action
本研究针对基于数字半环的密钥交换协议展开密码分析，通过求解半环上线性系统最大解、利用循环矩阵性质证明协议脆弱，并提出可在多项式时间内从公开信息恢复共享密钥的高效攻击方法。
2025-06-17 cs.CR cs.IT math.AC
Cryptanalysis of a non-commutative key exchange protocol
在Alvarez等人以及Pathak和Sanghi的论文中，描述了基于非交换的公钥交换。它的类似版本也已获得专利（US7184551）。在本文中，我们提出了一个多项式时间攻击，打破了两篇论文中提出的协议的变体。此外，我们表明，打破专利密码系统US7184551可以很容易地减少到因式分解。我们还给出了一些例子来说明如何有效的攻击工作。
2013-06-22 cs.CR cs.IT math.IT
Public key exchange using semidirect product of (semi)groups
在本文中，我们描述了一个全新的密钥交换协议的基础上（半）群的半直积（更具体地说，（半）群的自同构扩展），然后专注于这个一般的想法的实际情况。我们的协议可以基于任何群，特别是任何非交换群。它的一个特例是标准的Diffie-Hellman协议，它基于循环群。然而，当我们的协议与非交换（半）组一起使用时，它获得了几个有用的功能，使其与Diffie-Hellman协议相比毫不逊色。在这里，我们还建议一个特定的非交换半群（矩阵）作为平台，并表明相关协议的安全性是基于一个完全不同的假设相比，标准的Diffie-Hellman协议。
2013-04-24 cs.CR math.GR
Polynomial-time solutions of computational problems in noncommutative-algebraic cryptography
我们介绍了\emph{linear centralizer method}，并使用它来设计一个可证明的多项式时间解决方案的换向器密钥交换问题，计算问题上，在被动的对手模型，安全的Anshel-Anshel-Goldfeld 1999 \emph{Commutator}密钥交换协议是基于。我们也将这种方法应用到\emph{Centralizer}密钥交换协议的计算问题，介绍了Shpilrain和乌沙科夫在2006年。这是第一个可证明的多项式时间密码分析的换向器密钥交换协议，迄今为止最重要的密钥交换协议领域的非交换代数密码学，和第一密码分析（任何种类）的集中式密钥交换协议。与之前对Commutator密钥交换协议的密码分析不同，我们的密码分析不能通过改变协议中使用的分布来挫败。
2015-06-17 cs.CR math.GR math.RT
