System-on-Chip Security Assertions
断言广泛用于软件和硬件设计的功能验证以及覆盖分析。断言支持运行时检错检测以及更快的错误定位。虽然有大量的文献都在软件和硬件断言监控功能的情况下，有有限的努力，利用断言监控系统芯片（SoC）的安全漏洞。在本文中，我们确定常见的SoC安全漏洞，通过分析设计。为了监视这些漏洞，我们定义了几个断言类，以启用安全漏洞的运行时检查。我们的实验结果表明，我们提出的方法生成的安全断言可以检测到所有插入的漏洞，而国家的最先进的断言生成技术生成的功能断言未能检测到他们中的大多数。
2020-01-18 cs.CR cs.SY eess.SY
Securing Digital Systems via Split-Chip Obfuscation
对于许多应用，安全性是集成电路设计的重要方面。IP隐私和木马插入是日益增长的威胁，因为先进节点中的电路制造几乎不可避免地依赖于不可信的代工厂。所提出的解决方案是使用组合可信和不可信IC制造方案的分裂芯片混淆。通过利用两个CMOS工艺，系统被赋予了可信传统节点的更强的安全性，同时还利用了高级不可信节点的性能和密度。分割芯片混淆的有效性的关键是找到两个IC之间的系统的最佳划分。在本文中，我们开发了一个设计流程的分裂芯片混淆方案，定义了基本的系统指标，并创建了一个工具，以快速评估大的设计空间。我们展示了这样一个工具的概念，并显示其应用程序的一个例子SoC。
2020-05-20 cs.CR
LLMs and the Future of Chip Design: Unveiling Security Risks and Building Trust
New York University（纽约大学）；New York University Abu Dhabi（纽约大学阿布扎比分校）
本文聚焦大语言等模型（LxMs）赋能芯片设计的趋势，综述相关前沿应用，同时从攻防双视角提出该领域安全与可信度的新研究问题并给出初步解答，呼吁关注相关安全风险与信任构建。
2024-05-11 cs.AR cs.CR cs.LG
ATLAS: AI-Assisted Threat-to-Assertion Learning for System-on-Chip Security Verification
Department of Electrical and Computer Engineering, University of Central Florida（电子与计算机工程系，中央佛罗里达大学）；Intel Corporation（英特尔公司）
ATLAS通过结合人工智能和形式验证技术，实现了基于漏洞知识的自动化SoC安全验证，提高了安全设计的可靠性。
2026-03-01 cs.AI cs.CR
Learning Assisted Side Channel Delay Test for Detection of Recycled ICs
随着设计流程的外包，确保集成电路的安全性和可信性变得更具挑战性。在安全威胁中，IC伪造和回收IC由于其质量低劣而受到了广泛关注，反过来，它们对底层设备的可靠性和安全性产生了负面影响。由于在芯片制造期间发生的工艺变化和工艺漂移的影响，检测回收的IC具有挑战性。此外，依靠黄金筹码作为比较的基础并不总是可行的。因此，本文提出了一种基于延迟边道测试的IC回收检测方案。所提出的方法依赖于在设计流程中提取的特征和从目标芯片中提取的样本延迟来构建神经网络模型，使用该模型可以真正识别目标芯片是新的还是回收的。所提出的方法分类的目标芯片的时序路径分为两组，根据他们的脆弱性老化使用从设计中收集的信息，并检测回收的IC的基础上，这两组彼此的延迟的偏差。
2020-10-23 cs.CR
LAsset: An LLM-assisted Security Asset Identification Framework for System-on-Chip (SoC) Verification
Department of Electrical and Computer Engineering, University of Florida（佛罗里达大学电气与计算机工程系）
本文提出LAsset框架，利用大语言模型自动识别SoC和IP设计中的安全资产，提升安全验证效率与准确性，实验显示其在SoC设计中召回率达90%，IP设计中达93%。
2026-04-07 cs.AI cs.CR
A Novel IoT Sensor Authentication Using HaLo Extraction Method and Memory Chip Variability
在本文中，我们提出了基于闪存的硬件安全原语作为一种可行的解决方案，以应对物联网和远程医疗市场的安全挑战。我们已经创建了一个新的解决方案，称为高和低（HaLo）的方法，生成物理不可克隆功能（PUF）签名的基础上，闪存内的工艺变化，以唯一地识别和认证远程传感器。HaLo方法的功耗比传统认证方案低60%，签名生成的平均延迟仅为39 ms，并且可以通过ONFI 2.2兼容的现成NAND闪存芯片上的固件轻松实现。HaLo方法生成512位签名，平均出错率为5.9 * 10^-4，同时还适应闪存芯片老化。由于其低延迟、低出错率和高功率效率，HaLo方法可以通过准确有效地认证远程健康传感器来帮助推进远程患者监测领域。
2021-09-03 cs.CR
Design of an Encryption-Decryption Module Oriented for Internet Information Security SOC Design
为了保护网络数据的安全性，设计了一种用于网络数据包加密和解密的高速芯片模块。该芯片模块面向互联网信息安全SOC（System on Chip）设计。在设计过程中，采用了AES（高级加密标准）和3DES（数据加密标准）加密算法来保护网络数据的安全。（1）采用基于IP核的SOC（System on Chip）设计方法。芯片模块中嵌入了AES（高级加密标准）和3DES（数据加密标准）IP（知识产权）核，设计了外围控制子模块来控制解密模块，缩短了芯片模块的设计周期。(2)提出了用硬件实现加密解密的方法，通过加密解密芯片提高了数据的安全性，降低了CPU的负载。(3)在硬件方案中，采用两个AES（高级加密标准）核并行工作，提高了加密模块的速度。此外，AES的密钥长度（高级加密标准）加密算法设计有三种可选配置，分别为128位、256位和192位，六种可选加密算法模式：CBC（密码块链接）模式，ECB（电子代码簿）模式，GCM（Galois/Counter Mode）模式、XTS（cipherteXT Stealing）模式、CTR（CounTeR）模式和3DES模式，这增加了其应用的灵活性。
2014-01-24 cs.AR cs.CR
Near-Term Enforcement of AI Chip Export Controls Using A Firmware-Based Design for Offline Licensing
本研究提出一种基于固件的离线许可机制，利用常见硬件安全特性，通过固件更新实现AI芯片出口管制，以近期内防止前沿AI模型的不受监管训练，并兼顾贸易与安全需求。
2024-05-28 cs.CR cs.CY
Reconfigurable Physical Unclonable Function based on SOT-MRAM Chips
本文提出基于SOT-MRAM芯片的双脉冲重构策略，实现可重构物理不可克隆函数在宽温度范围内的实时重构，无需复杂动态反馈，为物联网安全奠定基础。
2025-09-25 cs.CR physics.app-ph
Designing Secure Interconnects for Modern Microelectronics: From SoCs to Emerging Chiplet-Based Architectures
本研究针对 SoC 及基于 Chiplet 架构中 NoC 互连的安全风险，扩展了 ObNoCs 和 POTENT 两种方法，通过混淆、认证与加密机制保护片内与 Chiplet 间互连，实验证明其能以极低开销确保系统安全与可靠性。
2025-03-07 cs.AR cs.CR
SCARF: Securing Chips with a Robust Framework against Fabrication-time Hardware Trojans
本文提出SCARF框架，通过将验证断言转化为安全检查器并在物理综合阶段集成在线监视器，从前端到后端全面增强IC抵御硬件木马的安全性，在面积和功耗增加低于20%的情况下将安全指标提升达33.5%。
2024-08-28 cs.AR cs.CR
The Role of Cost in the Integration of Security Features in Integrated Circuits for Smart Cards
本文探讨了成本在安全集成电路开发和生产中的作用。首先，我对智能卡上的硬件攻击及其背后的一些原因做了一个小小的介绍。随后，我介绍了集成到智能卡的芯片的生产阶段，并试图确定影响每个阶段的成本。我继续确定如何增加这种集成电路的安全功能可能会影响其开发和生产的成本。然后，我对开发针对此类芯片的硬件攻击的成本进行了更彻底的调查，并试图估计此类攻击的潜在损害和损失。我还继续研究降低安全芯片生产成本的潜在方法，同时确定采用它们的困难。本文最后得出的结论是，为用于安全应用程序的芯片添加安全功能是非常值得的，因为开发攻击的成本与开发和生产芯片的成本相当，而这种攻击造成的潜在损害和损失可能远远高于这些成本。因此，尽管集成电路的生产和开发需要一定的成本，并且安全性引入了进一步的额外成本，但在这种芯片中，安全性本质上是不可避免的。最后，我还指出，安全是一个不断发展的概念，并不旨在使芯片完全不可穿透，因为这可能是不可能的，而是将潜在的风险，包括被破坏的风险，降低到可接受的水平。因此，需要在安全水平与费用和风险水平之间找到平衡。
2021-01-25 cs.CR econ.GN q-fin.EC
Electromagnetic fault injection against a System-on-Chip, toward new micro-architectural fault models
电磁故障注入（EMFI）是一种用于干扰芯片行为以削弱其安全性的公知技术。这些攻击大多在简单的微控制器上完成。在这些目标上，故障影响相对简单和容易理解。在现代片上系统（SoC）上开发EMFI，当今无处不在的快速复杂芯片，需要了解此类故障的影响。在本文中，我们提出了一个实验设置和取证过程中创建可利用的故障，并评估其对SoC微架构的影响。在我们的目标SoC（BCM 2837）上，观察到的行为与对微控制器进行最先进的故障注入攻击所获得的行为完全不同。SoC子系统（L1高速缓存、L2高速缓存、存储管理单元（MMU））可以单独作为目标，从而产生新的故障模型。我们还强调了故障影响的差异，有和没有操作系统（OS）。这表明了软件层在故障开发中的重要性。通过这项工作，我们证明了SoC的复杂性和速度并不能保护它们免受硬件故障攻击。为了结束我们的工作，我们介绍了对策，以保护SoC的高速缓存和MMU对EMFI攻击的基础上披露的故障的影响。
2019-10-25 cs.AR cs.CR
Security Analysis on Social Media Networks via STRIDE Model
在COVID-19等大流行期间，随着工作环境的变化，在线社交媒体的安全相关威胁通常会增加。例如，由于COVID-19疫情，许多公司和组织的员工开始在家工作。这种工作方式增加了许多远程活动，并进一步依赖电子邮件进行通信，从而为电子邮件欺诈计划创造了理想的条件。出于这种观察，这项工作的主要目的是评估在线社交媒体的隐私政策，并确定潜在的安全相关问题。首先，我们使用STRIDE模型对Facebook、Twitter和LinkedIn等在线社交媒体网络进行风险分析。这旨在发现在线社交媒体中的威胁和漏洞。然后在这个分析中，发现网络钓鱼攻击是在线社交媒体中的主要威胁，这是一种社会工程攻击，用户通过一些虚假消息或电子邮件被说服提取他们的个人凭据。
2023-03-23 cs.CR
UWBAD: Towards Effective and Imperceptible Jamming Attacks Against UWB Ranging Systems with COTS Chips
本文提出UWBAD攻击，利用UWB测距中归一化互相关过程的漏洞，基于商用现货芯片实现对商用UWB测距系统的选择性、快速且不易察觉的干扰，并在Apple、NXP、Qorvo等主流厂商设备上验证有效。
2024-06-30 cs.CR
Attacks Against Security Context in 5G Network
在5G认证中使用的安全上下文在认证和密钥协商（AKA）过程期间生成，并存储在用户设备（UE）和网络侧两者中以用于随后的快速注册过程。鉴于其重要性，它是必要的，正式分析的安全上下文的安全机制。UE中的安全上下文可以存储在通用订户身份模块（USIM）卡中或基带芯片中。在这项工作中，我们基于ProVerif中的两种场景下的安全上下文，对快速注册过程进行了全面且形式化验证。我们的分析确定了两个漏洞，其中一个以前没有报告过。具体地，可以非法读取USIM卡中存储的安全上下文，并且可以绕过基带芯片中的安全上下文的有效性检查机制。这些漏洞也适用于4G网络。因此，攻击者可以利用这些漏洞以受害者的身份注册到网络，然后发起其他攻击，包括导致隐私泄露的一键身份验证绕过，位置欺骗等。我们的分析表明，这些漏洞源于标准的设计缺陷和运营商的不安全做法。最后，我们提出了几个潜在的对策，以防止这些攻击。我们已向GSMA报告了我们的发现，并收到了协调漏洞披露（CVD）编号CVD-2022-0057。
2023-03-20 cs.CR
SecFSM: Knowledge Graph-Guided Verilog Code Generation for Secure Finite State Machines in Systems-on-Chip
SecFSM通过构建FSM安全知识图谱并基于漏洞检索生成安全提示，引导大语言模型生成更安全的Verilog FSM代码，在25个安全测试用例上达到21/25的通过率。
2025-08-21 cs.AI cs.AR cs.CR
A security approach based on honeypots: Protecting Online Social network from malicious profiles
近年来，社交网络的快速发展和指数级的使用，促使社会计算的扩展。在社交网络中，用户通过边缘或链接相互连接，其中Facebook，Twitter，LinkedIn是最受欢迎的社交网络网站。由于这些网站越来越受欢迎，它们成为网络犯罪和攻击的目标。它主要基于用户如何使用这些网站，如Twitter和其他网站。攻击者可以轻松访问和收集个人和敏感用户信息。用户对安全设置不太了解，也不太关心。他们很容易成为身份泄露的受害者。为了检测恶意用户或伪造的配置文件，已经提出了不同的技术，如我们的方法，这是基于使用社会蜜罐来发现恶意配置文件在it.Inspired安全研究人员使用蜜罐观察和分析网络中的恶意活动，这种方法使用社会蜜罐陷阱恶意用户。该方法的两个关键要素是：（1）部署社会蜜罐收集恶意配置文件的信息。(2)分析这些恶意配置文件的特征和已部署蜜罐的特征，以创建分类器，从而过滤现有配置文件并监视新配置文件。
2018-04-26 cs.CR
SAIBERSOC: Synthetic Attack Injection to Benchmark and Evaluate the Performance of Security Operation Centers
在本文中，我们将介绍SAIBERSOC，一种工具和方法，使安全研究人员和运营商能够评估部署和运营的安全运营中心（SOC）（或任何其他安全监控基础设施）的性能。该方法依赖于MITRE ATT&CK框架来定义在操作SOC中生成和自动注入合成攻击的过程，以评估任何感兴趣的输出度量（例如，检测精度、调查时间等）。为了评估所提出的方法的有效性，我们设计了一个实验与$n=124$学生扮演的SOC分析师的角色。该实验依赖于一个真正的SOC基础设施，并将学生分配到BADSOC或GOODSOC实验条件。我们的研究结果表明，所提出的方法是有效的，在确定SOC性能的变化所造成的SOC配置（最小）的变化。我们将SAIBERSOC工具实现作为免费和开源软件发布。
2020-10-16 cs.CR
Modeling and Exploration of Gain Competition Attacks in Optical Network-on-Chip Architectures
片上网络（NoC）能够在片上系统架构中的众多组件之间实现节能通信。光片上网络被广泛认为是克服传统片上电互连带宽和能量限制的关键技术。虽然光学NoC可以提供高性能，但由于光学互连的性质，它们具有固有的安全漏洞。在本文中，我们研究了光NoCs中的增益竞争攻击，它可以由攻击者向光波导注入高功率信号来发起，从而抢夺放大的合法信号。据我们所知，我们提出的方法是第一次尝试调查增益竞争攻击作为一个安全威胁的光学NoCs。我们建模的攻击和分析其对光学NoC性能的影响。我们还提出了潜在的攻击检测技术和对策，以减轻攻击。我们使用不同的NoC拓扑结构和不同的流量模式的实验评估表明，我们的建模和探索的光NoC架构中的增益竞争攻击的有效性。
2023-03-02 cs.AR cs.CR
DVFS as a Security Failure of TrustZone-enabled Heterogeneous SoC
如今，大多数嵌入式系统都使用动态电压和频率缩放（DVFS）来最大限度地降低能耗并最大限度地提高性能。DVFS技术通过调节控制系统中消耗的能量、电压和频率的重要参数来工作。为了实现该技术，操作系统（OS）包括动态控制电压调节器或频率调节器或两者的软件应用。在本文中，我们第一次展示了恶意使用的频率调节器对TrustZone使能的片上系统（SoC）。我们使用频率缩放来创建一个隐蔽的通道中的TrustZone启用异构SoC。我们提出了三种不同的攻击，第一个是谨慎的敏感数据从SoC传输到外面，使用电磁辐射。第二种攻击是将有价值的数据从安全的ARM内核传输到不安全的内核。最后一种攻击是嵌入在SoC的可编程逻辑部分中的非可信第三方IP与处理器核心之间的SoC内部数据传输。
2019-02-22 cs.CR
Security and Privacy in Vehicular Social Networks
我们调查并介绍了最先进的VC系统，安全和隐私架构和技术，重点是安全和隐私的挑战，以及他们的解决方案，为VSN的P2P交互的标准化和部署。我们注意到，除了在VC系统中引起大量关注的安全应用之外，对于一系列运输效率和信息娱乐应用的车辆与车辆交互的兴趣也越来越大，特别是LBS以及移动提供商的各种服务。虽然这丰富了VC系统和用户体验，但也加剧了安全和隐私问题。考虑到（i）用户暴露于服务提供商的隐私风险，以及（ii）与恶意或自私的交互以及因此行为不端的用户或基础设施的安全风险，尤其如此。我们展示了现有的解决方案实际上可以发展和解决VSN特定的挑战，并改进甚至加速VSN应用程序的采用。
2020-01-22 cs.CR
Quantum-activated neural reservoirs on-chip open up large hardware security models for resilient authentication
King Abdullah University of Science and Technology (KAUST)（阿卜杜拉国王科技大学）
本研究实现了一个片上集成的量子激活循环神经网络，拥有超3万亿节点/cm$^2$且功耗极低，作为大型硬件安全模型实现了100%认证准确率，可抵御统计推断攻击。
2024-03-21 cond-mat.dis-nn cs.AI cs.CR
A High Speed Integrated Quantum Random Number Generator with on-Chip Real-Time Randomness Extraction
电子设备的安全性已成为快速扩展的普遍和超连接世界的关键要求。需要实施强大的安全协议，以确保安全通信、设备对攻击的弹性、认证控制和用户隐私。随机数生成器（RNG）是大多数安全协议中的基本原语，但通常也是最弱的一个。在数十亿设备中建立安全性需要以足够高的吞吐量生成高质量的随机数据。另一方面，RNG应该表现出高集成度，具有片上提取功能，以实时消除潜在的缺陷。我们提出了第一个集成的量子RNG（QRNG）在一个标准的CMOS技术节点。QRNG是基于一个独立的单光子雪崩二极管（SPAD）的平行阵列，由直流偏置LED均匀照明，以及用于后处理的共集成逻辑电路。我们描述了随机性的产生过程，我们证明了熵的量子起源。我们表明，组合逻辑的协整，即使是高复杂性，不影响随机性的质量。我们的CMOS QRNG可以以低功耗达到高达400 Mbit/s的吞吐量。由于使用标准CMOS技术和模块化架构，我们的QRNG适合高度可扩展的解决方案。
2021-02-11 cs.CR quant-ph
Secure Software/Hardware Hybrid In-Field Testing for System-on-Chip
针对BIST结果泄露及压缩带来的混叠问题，本文提出基于KMAC与处理器调度的低开销软硬件混合现场测试方法，支持片上与远程测试，并在RISC-V SoC上验证。
2025-02-17 cs.AR cs.CR
DIVAS: An LLM-based End-to-End Framework for SoC Security Analysis and Policy-based Protection
本文提出DIVAS框架，利用LLM从SoC规范中自动识别安全漏洞、映射CWE、生成断言并执行安全策略，实验验证了其有效性。
2023-08-14 cs.AR cs.CR
Security Enclave Architecture for Heterogeneous Security Primitives for Supply-Chain Attacks
本文提出模块化安全框架CITADEL，通过可配置即插即用子系统构建异构安全机制防御供应链攻击，案例研究表明其在多种ASIC技术下资源开销极小，是增强SoC安全的实用方案。
2025-07-15 cs.AR cs.CR
A Survey on Privacy and Security in Online Social Networks
在线社交网络（OSN）是一个永久的存在，在今天的个人和职业生活的一个巨大的部分人口，直接影响到离线活动。建立在信任的基础上用户与其他有共同兴趣或重叠的个人兴趣的用户建立联系在线社交网络和相关的应用程序提取了前所未有的大量个人信息。不出所料，出现了严重的隐私和安全风险，将自己定位为两种主要类型的攻击：利用嵌入在公开的社交关系中的隐含信任的攻击;以及收集用户个人信息用于恶意用途的攻击。本文概述了迄今为止OSN中出现的隐私和安全问题。我们介绍了OSN中的隐私和安全攻击的分类，我们概述了现有的解决方案，以减轻这些攻击，并概述了仍然需要克服的挑战。
2015-01-27 cs.CR cs.SI
Secure Multi-Path Routing with All-or-Nothing Transform for Network-on-Chip Architectures
University of Florida（佛罗里达大学）
本文提出一种基于All-Or-Nothing变换的轻量级安全多路径路由方法，有效降低窃听攻击开销，提升NoC系统芯片的安全性。
2026-01-20 cs.AR cs.CR cs.NI
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
DiSPEL: Distributed Security Policy Enforcement for Bus-based SoC
本文提出了DiSPEL框架，通过分布式部署和集中式模块在总线型SoC中执行用户定义的安全策略，有效抵御不可信IP，并在开源基准上以低开销验证了其有效性和可行性。
2023-08-05 cs.AR cs.CR
S4oC: A Self-optimizing, Self-adapting Secure System-on-Chip Design Framework to Tackle Unknown Threats -- A Network Theoretic, Learning Approach
我们提出了一个安全的自优化，自适应的【形】片上系统（S4 oC）架构的设计和优化框架。其目标是通过实时调整来最大限度地减少硬件木马和侧信道等攻击的影响。S4 oC学会重新配置自己，受到各种安全措施和攻击，其中一些可能在设计时未知。此外，目标应用程序的数据类型和模式、环境条件和变化源被合并。S4 oC是一个众核系统，被建模为四层图，表示计算模型（MoCp）、连接模型（MoCn）、存储模型（MoM）和存储模型（MoS），具有大量的元素，包括MoCp中的异构可重构处理元素和MoM层中的存储元素。安全驱动的社区发现和神经网络用于应用任务聚类，分布式强化学习（RL）用于任务映射。
2020-04-05 cs.AR cs.CR cs.DC
LLM for SoC Security: A Paradigm Shift
University of Florida（佛罗里达大学）
本文提出将大型语言模型（LLMs）集成到系统级芯片（SoC）安全验证流程中，以解决传统方法在可扩展性与适应性上的不足，并通过深入分析、案例研究与全面实验展示了该范式的成就、前景与挑战。
2023-10-09 cs.AI cs.CL cs.CR
The Path to Fault- and Intrusion-Resilient Manycore Systems on a Chip
本文探讨片上众核系统在恶劣环境与网络攻击下面临的故障与安全挑战，提出利用SoC复制、多样性、更新恢复、适应性和混合化等技术，在硬件/软件栈各层次构建容错与抗入侵能力。
2023-07-04 cs.AR cs.CR cs.DC
ARIstoteles -- Dissecting Apple's Baseband Interface
TU Darmstadt（达姆施塔特工业大学）；Ulm University（乌尔姆大学）
本文首次逆向工程和模糊测试iOS上的ARI接口，揭示其远程代码执行漏洞，并开发开源工具促进未来研究。
2026-04-25 cs.CR cs.NI
Side-Channel Attack Resilience through Route Randomisation in Secure Real-Time Networks-on-Chip
安全性可以被视为NoC资源管理中的优化目标，因此会对其他目标（如实时的【形】可扩展性）进行权衡。在本文中，我们将展示如何增加NoC的弹性对一个具体类型的安全攻击，命名为侧信道攻击，利用特定的非功能属性（如数据包延迟和路由，在NoC的情况下）之间的相关性来推断安全应用程序的功能行为。例如，通过NoC的给定链路传输数据包可能会提示缓存未命中，攻击者可以使用该缓存未命中来猜测秘密加密密钥的特定部分，从而有效地削弱它。因此，我们提出了分组路由随机化作为一种机制来增加NoC对侧信道攻击的弹性，特别关注这种方法对硬实时的【形】系统的潜在影响，其中可互换性是至关重要的设计要求。使用进化优化方法，我们展示了如何有效地应用路由随机化，以这样一种方式，它可以增加片上网络的安全性，同时控制其对硬实时的【形】性能保证的影响。基于分析和模拟模型的大量实验证据支持我们的研究结果。
2016-07-12 cs.CR cs.DC cs.NI
Uncovering In-DRAM RowHammer Protection Mechanisms: A New Methodology, Custom RowHammer Patterns, and Implications
DRAM中的RowHammer漏洞是对系统安全的严重威胁。为了防止RowHammer，供应商致力于通过模糊来实现安全性：现代DRAM芯片依赖于未记录的专有芯片缓解措施，通常称为目标行刷新（TRR）。在高级别上，TRR检测和刷新潜在的RowHammer受害者行，但其确切实现没有公开披露。TRR机制的安全保证由于其专有性质而不易研究。为了评估最近的DRAM芯片的安全保证，我们提出了发现TRR（U-TRR），一种实验方法来分析在DRAM TRR实现。U-TRR基于新的观察，即DRAM中的数据保留故障会导致侧通道泄漏TRR如何刷新潜在受害行的信息。U-TRR允许我们（i）了解逻辑DRAM行如何在硅中物理布局;（ii）研究未记录的片上TRR机制;以及（iii）结合（i）和（ii）来评估现代DRAM芯片的RowHammer安全保证。我们展示了如何U-TRR允许我们手工RowHammer访问模式，成功地规避TRR机制，在45个DRAM模块的三大DRAM供应商。我们发现，我们分析的DRAM模块容易受到RowHammer的攻击，在所有DRAM行中高达99.9%的位置翻转。我们在[106]公开和免费提供U-TRR源代码。
2022-10-22 cs.AR cs.CR
Lightweight Encryption and Anonymous Routing in NoC based SoCs
随着制造技术的进步，片上系统（SoC）设计人员能够在单个SoC上集成越来越多的内核。SoC复杂性的不断增加以及上市时间的紧迫，导致第三方供应商的知识产权（IP）内核的利用率不断提高。SoC供应链被广泛认为是安全漏洞的主要来源。潜在的恶意第三方IP与可信组件集成在同一片上网络（NoC）上，可能会导致安全和信任问题。虽然安全通信是计算机网络领域中研究得很好的问题，但是在资源受限的SoC上实现这些解决方案是不可行的。在本文中，我们提出了一个轻量级的加密和匿名路由协议的IP核之间的通信在片上系统芯片。我们的方法消除了与传统的加密和匿名路由协议使用一种新的秘密共享机制，同时确保所需的安全目标得到满足的主要开销。实验结果表明，现有的NoC安全解决方案可以引入显着（1.5倍）的性能下降，而我们的方法提供了相同的安全功能，轻微（4%）的性能影响。
2023-02-13 cs.AR cs.CR
A Comprehensive Framework for Building Highly Secure, Network-Connected Devices: Chip to App
本文提出一个从硬件到应用层的综合安全框架，涵盖密钥管理、固件验证、TLS 1.3通信及后量子密码，为制造商提供构建安全连接设备的指导。
2025-01-23 cs.CR cs.NI
TrustToken, a Trusted SoC solution for Non-Trusted Intellectual Property (IP)s
异构SoC中的安全和可信执行是现代计算系统中的主要优先事项。SoC的安全性主要解决两个广泛的信任问题：1。针对硬件安全威胁的保护（侧通道，IP隐私，克隆，故障注入和拒绝服务）;以及2.针对SoC处理器上运行的恶意软件攻击提供保护。为了防止恶意软件攻击者获取未经授权的访问和危及安全，我们提出了一个基于信任根的可信执行机制\textbf{\textit{(named as \textbf{TrustToken}) }}。TrustToken构建了一个安全块，以提供基于信任根的IP安全：安全密钥生成和真正的随机源。\textbf{TrustToken}通过提供基本的安全特征，即，安全、隔离的执行和可信的用户交互。所提出的设计通过将第三方IP接口互连到\textbf{TrustToken}控制器并在运行时检查IP授权（令牌）信号\texttt{`correctness'}来实现这一点。\textbf{TrustToken}架构在实现中示出了非常低的开销资源利用率LUT（618，1.16 \%）、FF（44，0.04 \%）和BUFG（2，6.25\%）。实验结果表明，TrustToken可以为非可信SoC IP提供安全、低成本、可信的解决方案。
2022-09-26 cs.CR eess.SP
SoK (or SoLK?): On the Quantitative Study of Sociodemographic Factors and Computer Security Behaviors
本研究通过调研151篇、综述47篇相关文献，结合社会与批判理论制定研究指导方针，并以16国16829名Facebook用户的行为数据做案例验证，梳理社会人口学因素与安全行为研究的矛盾与空白，指明未来研究方向。
2024-04-15 cs.CR cs.CY cs.HC
LASA: Enhancing SoC Security Verification with LLM-Aided Property Generation
LASA框架利用大语言模型和检索增强生成，从设计文档自动生成非空洞安全属性与SystemVerilog断言，结合商业EDA工具迭代优化，实现平均约88%覆盖率并检测出五个真实缺陷。
2025-06-22 cs.CR cs.ET
Sonification in security operations centres: what do security practitioners think?
University of Oxford（牛津大学）
在安全运营中心（SOC）中，安全从业人员使用一系列工具来检测和缓解恶意计算机网络活动。声音化，其中数据表示为声音，据说有潜力作为解决SOC面临的一些独特挑战的方法。例如，超声处理已被证明能够实现对过程的外围监控，这可以帮助从业者在繁忙的SOC中进行多任务处理。然而，安全从业人员将声音化纳入其实际工作环境的观点尚未得到研究。因此，本文的目的是通过探索在SOC中使用发声的态度来解决这一差距。我们报告的研究结果，包括一个在线调查（N=20）和采访（N=21）与安全从业人员在一系列不同的SOC工作。我们的贡献是一个精致的欣赏的情况下，发音可以帮助SOC的工作实践，并了解在哪些领域发音可能不是有益的，甚至可能是problem.We还分析了设计的发音系统的关键要求，并将其集成到SOC设置。我们的研究结果澄清了对引入声化以支持在这个重要的安全监控环境中工作的潜在好处和挑战的见解。
2018-07-17 cs.CR cs.HC cs.SD
InternalBlue - Bluetooth Binary Patching and Experimentation Framework
蓝牙是短距离数字无线数据传输最成熟的技术之一。随着可穿戴设备和物联网（IoT）的出现，蓝牙再次变得重要，这使得安全研究和协议优化势在必行。令人惊讶的是，缺乏公开可用的工具和实验平台来仔细检查蓝牙。特别是，系统方面和接近硬件协议层大多未被覆盖。我们对广泛应用于现成设备的多个Broadcom蓝牙芯片组进行逆向工程。因此，我们对智能手机、可穿戴设备和物联网平台中使用的流行商业蓝牙控制器系列的内部架构提供了深入的见解。然后，可以使用我们的InternalBlue Python框架修改反向工程函数-性能优于评估工具包，后者仅限于文档化和供应商定义的函数。修改后的蓝牙堆栈保持功能齐全和高性能。因此，它提供了一个便携式低成本的研究平台。InternalBlue是一个多功能的框架，我们通过对已知的蓝牙漏洞进行测试和演示来展示其能力。此外，我们发现了一个新的关键安全问题，影响了大量的Broadcom芯片组，允许在受攻击的蓝牙固件中执行代码。我们进一步展示了如何使用我们的框架来修复芯片组中的漏洞，以及如何为蓝牙固件添加新的安全功能。
2019-05-02 cs.CR cs.NI
QUAC-TRNG: High-Throughput True Random Number Generation Using Quadruple Row Activation in Commodity DRAM Chips
真随机数生成器（TRNG）对随机物理过程进行采样，为各种用例创建大量随机数，包括安全关键型密码原语、科学模拟、机器学习应用，甚至休闲娱乐。不幸的是，并非每个计算系统都配备了专用的TRNG硬件，限制了此类系统的应用空间和安全保证。为了打开应用空间，并为绝大多数不一定具有专用TRNG硬件的计算系统提供安全保证，我们开发了QUAC-TRNG。QUAC-TRNG利用了新的观察结果，即精心设计的DRAM命令序列快速连续激活四个连续的DRAM行。当我们激活存储冲突数据的四个行时，这种四重激活（QUAC）会导致双稳态读出放大器非确定性地收敛到随机值，因为双稳态电压的净偏差无法满足可靠的读出裕度。我们的实验表明，QUAC可靠地产生随机值在136个商品DDR4 DRAM芯片从一个主要的DRAM制造商。我们描述了如何开发一个有效的TRNG（QUAC-TRNG）的基础上QUAC。我们使用NIST STS评估了我们的TRNG的质量，发现QUAC-TRNG成功地通过了每个测试。我们的实验评估表明，QUAC-TRNG产生真正的随机数的吞吐量为3.44 Gb/s（每个DRAM通道），优于最先进的基于DRAM的TRNG的15.08倍和1.41倍的基本和吞吐量优化版本，分别。我们表明，QUAC-TRNG比最先进的技术更好地利用DRAM带宽，当将总线频率扩展到12 GT/s时，吞吐量可达到吞吐量优化基线的2.03倍。
2021-05-25 cs.AR cs.CR
BugWhisperer: Fine-Tuning LLMs for SoC Hardware Vulnerability Detection
Department of Electrical and Computer Engineering, University of Florida（电子与计算机工程系，佛罗里达大学）
提出BugWhisperer框架，通过微调开源LLM并构建硬件漏洞数据库，实现SoC RTL漏洞自动检测，提升验证效率与灵活性。
2025-05-28 cs.AI cs.CR
Belief in False Information: A Human-Centered Security Risk in Sociotechnical Systems
Heilbronn University（海尔布隆大学）；University of Hagen（哈根大学）
本文探讨了虚假信息信念的社会技术系统安全风险，分析了影响因素并提出预防策略以增强社会韧性。
2026-01-11 cs.AI cs.CR cs.CY
Actor-network procedures: Modeling multi-factor authentication, device pairing, social interactions
随着计算从计算机传播到计算机网络，并迁移到网络空间，它不再是全局可编程的，但它仍然是间接可编程的：网络计算无法控制，但它们可以通过网络节点上的本地约束来引导。通过局部约束“规划”全局行为的任务属于安全领域。确保局部交互系统通向某些期望的全局目标的“程序粒子”被称为安全协议。随着计算从网络空间扩展到物理和社会空间，新的安全任务和问题出现了。由于网络由物理传感器和控制器（包括人类）扩展，并与社交网络交织在一起，计算机安全的工程概念和技术与安全的社会过程相融合。这些新的计算和社会软件的连接器需要一个新的“编程纪律”的全球行为通过本地的约束。由于新的学科似乎是从安全协议的既定模型与旧的过程式编程方法的组合中出现的，我们使用这些新的连接器的名称程序，概括协议。在本文中，我们提出演员网络作为一个正式的计算模型在异构网络的计算机，人类及其设备，我们引入过程推导逻辑（PDL）作为一个框架，推理演员网络的安全性。在此过程中，我们调查的指导思想协议推导逻辑（也PDL），通过我们的工作在过去10年的安全性。这两种形式主义都面向图形推理和工具支持。我们通过分析一种流行的双因素身份验证形式和为这种情况设计的多通道设备配对程序来说明它们的工作原理。
2011-08-29 cs.CR cs.CY cs.LO
A Low-Power Dual-Factor Authentication Unit for Secure Implantable Devices
针对植入式医疗设备（IMD）的安全性，提出了一种双因素认证协议及其低功耗实现。该协议结合了传统的加密第一因素认证，使用数据报传输层安全-预共享密钥（DTLS-PSK），然后是用户基于触摸的自愿第二因素认证，以增强安全性。测试芯片采用低功耗紧凑型始终开启唤醒定时器和基于触摸的唤醒电路，在20.15 Hz和2.5 V下仅消耗735 pW空闲状态功耗。硬件加速双因素认证单元在660 kHz和0.87 V下消耗8 $μ$ W。触摸传感器和纽扣电池，以证明独立的植入式操作，并使用体外测量设置进行测试。
2020-04-28 cs.CR cs.SY eess.SP
