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
Analysis of lightweight cryptographic solutions for authentication in IoT
目前，特别注意的情况下，需要与异构的计算和通信能力的设备的互连。这是必不可少的，因为许多这些方案提供了关键的服务，如医疗健康，支付系统，军事，访问控制，电子银行等，在这些网络的设计和部署的阶段集成安全服务。这项工作分析了几个密码原语实体认证提供强大的解决方案，根据设备的能力。
2022-08-06 cs.CR
Authentication Protocols for Internet of Things: A Comprehensive Survey
在本文中，我们对物联网（IoT）的认证协议进行了全面的调查。具体来说，我们选择并详细研究了在四种环境下为物联网开发或应用的四十多种认证协议，包括：（1）机器对机器通信（M2M），（2）车联网（IoV），（3）能源互联网（IoE）和（4）传感器互联网（IoS）。我们首先回顾了近年来发表的所有调查文章，这些文章侧重于物联网理念的不同方面。然后，我们回顾了物联网认证协议中使用的威胁模型、对策和正式的安全验证技术。此外，我们还以表格的形式提供了物联网认证协议的分类和比较，分为五个方面，即网络模型，目标，主要流程，计算复杂度和通信开销。根据目前的调查，我们确定了开放的问题，并为未来的研究提出了建议。
2016-12-21 cs.CR
Secure Lightweight Authentication for Multi User IoT Environment
物联网（IoT）为网络物理系统的稳健和可持续部署提供了大量新机会。任何物联网系统的基石都是传感设备。这些传感设备具有相当大的资源限制，包括电池容量、CPU能力和物理安全性不足。由于这样的资源限制，设计轻量级密码协议是一个机会。远程用户身份验证可确保双方建立安全且持久的会话密钥。该研究提出了一种用于用户网关（U GW）物联网网络模型的轻量级安全认证策略。所提出的系统是利用椭圆曲线密码（ECC）设计的。我们使用互联网安全协议自动验证（AVISPA）和Burrows Abadi Needham（BAN）逻辑工具进行正式的安全分析，并使用Delev Yao通道进行信息安全评估。我们使用基于发布/订阅的消息传输远程传输（MQTT）协议进行通信。此外，性能分析和安全特性的比较表明，所提出的方案是众所周知的密码威胁的弹性。
2022-07-21 cs.CR
Opportunistic Sensor-Based Authentication Factors in and for the Internet of Things
本文提出利用物联网现有传感器构建机会性认证因素，集成到多因素认证中增强对象间认证安全，并在停车入口实验中验证了高识别准确率。
2024-07-18 cs.CR
Security Risks Introduced by Weak Authentication in Smart Home IoT Systems
Astana IT University（阿斯塔纳IT大学）
本文研究了智能家庭物联网系统中弱认证机制的安全风险，发现认证状态在长时间内持续有效，且在不同网络条件下仍能被重放利用，表明现有认证机制缺乏对会话新鲜度和身份的绑定。
2025-12-24 cs.CR
ARIS: Authentication for Real-Time IoT Systems
高效的身份验证对于具有严格的最小延迟要求的物联网应用至关重要（例如，能量输送系统）。当物联网设备由电池供电时，这一要求变得更加重要，比如小型无人机，认证的效率直接转化为更多的操作时间。虽然已经提出了一些快速认证技术，但其中一些可能无法完全满足新兴的延迟感知物联网的需求。在本文中，我们提出了一个新的签名方案，称为ARIS，推动现有的数字签名的限制，其中商品硬件可以验证每秒83,333签名。ARIS还实现了最快的签名生成，以及最低的能耗和端到端延迟。这些显著的计算优势伴随着更大的存储需求，这对于一些关键的延迟感知应用来说是非常有利的权衡。这些理想的功能是通过利用消息编码与覆盖自由的家庭和特殊的椭圆曲线为基础的单向函数。在随机预言机模型下，证明了ARIS在椭圆曲线离散对数困难问题下的安全性。我们在商用硬件和8位AVR微控制器上提供ARIS的开源实现，用于公共测试和验证。
2020-04-08 cs.CR
Fast Authentication and Progressive Authorization in Large-Scale IoT: How to Leverage AI for Security Enhancement?
安全配置已成为大规模物联网（IoT）系统最重要的设计考虑因素，因为它们在通过连接异构设备、机器和行业流程来支持各种垂直应用方面发挥着关键作用。传统的认证和授权方案由于依赖于静态数字机制和计算复杂性来提高安全级别，因此不足以应对新兴的物联网安全挑战。此外，针对不同层和链路段的隔离安全设计，而忽略了整体保护，导致级联的安全风险以及不断增长的通信延迟和开销。在本文中，我们设想了新的人工智能（AI）安全配置方法来克服这些问题，同时实现快速身份验证和渐进式授权。更具体地说，通过在网关处探索机器学习来识别资源受限设备的接入时隙或频率，开发了轻量级智能认证方法。在此基础上，提出了一种基于在线机器学习和信任管理的整体认证授权方法，用于分析复杂的动态环境，实现自适应的访问控制。这些新的人工智能支持的方法可以快速建立收发器之间的连接，并逐步增强安全性，从而减少通信延迟，并在大规模物联网中很好地控制安全风险。最后，我们概述了AI支持的安全配置的几个领域，以供未来研究。
2019-07-28 cs.CR
Authentication Devices in Fog-Mobile Edge Computing Environments Through a Wireless Grid Resource Sharing Protocol
物联网（IoT）、云计算、雾计算、移动边缘计算和无线网格的快速增长导致了相对不成熟的技术的广泛部署。这些技术将主要使用5G无线通信网络，因为它们可以在几乎没有基础设施的情况下快速部署，并适用于使用众多互联网连接设备（ICD）的环境，因此变得越来越受欢迎。由于这些技术受到安全问题的困扰，因此这些网络必须受到强大的安全体系结构的保护。智能ICD到物联网网络的身份验证是在这些新的信息系统平台上实现安全性的关键机制。本文确定了这些ICD所需的身份验证过程，这些ICD需要证明其身份，以便通过无线网格身份验证过程对物联网雾移动边缘计算（FMEC）云网络进行身份验证。本文的目的是假设在物联网架构中使用这些FMEC云的通用身份验证方法。被称为wg-IoT的拟议方法必须包括雾计算、无线网格和移动边缘计算云的集成，以创建这种新的物联网架构。首先，从无线网格的资源共享协议（RSP）开发的认证过程，并提出了ICD的认证。无线网格核心组件必须嵌入到物联网设备或传感器中，这取决于它们处理五个主要功能的能力：身份识别和存在管理、权限管理、数据可传输性、应用程序编程接口和安全性。
2022-07-05 cs.CR
Atlas: Enabling Cross-Vendor Authentication for IoT
Stony Brook University（石溪大学）
Atlas通过扩展Web PKI到物联网，实现跨供应商设备认证，无需硬件更改，降低延迟并提高可靠性。
2026-02-09 cs.CR
Smooth Number Message Authentication Code in the IoT Landscape
本文提出了适用于轻量级物联网设备的光滑数消息认证码（SNMAC），基于密码学中的光滑数提升算法的安全性与性能，实验验证了其在真实场景中的效率与鲁棒性。
2023-10-21 cs.CR
Black-Box IoT: Authentication and Distributed Storage of IoT Data from Constrained Sensors
我们提出了黑盒物联网（BBox-IoT），这是一种用于验证和存储物联网数据的新的超轻量级黑盒系统。BBox-IoT专为部署在物联网设备（包括低尺寸重量和功率传感器）上而量身定制，这些设备在计算，存储和功率方面受到极大的限制。通过利用核心区块链原则，我们确保收集的数据是不可变和防篡改的，同时保持数据来源和不可否认性。为了实现BBox-IoT，我们设计并实现了一种新的基于链的哈希签名方案，该方案只需要哈希运算，并且消除了签名者和验证者之间的所有同步依赖。我们的方法使低SWaP设备能够进行身份验证，从而消除对时钟同步的依赖。我们的评估结果表明，BBox-IoT在工业物联网（IIoT）环境中是实用的：即使是配备16 MHz微控制器和2KB内存的设备也可以广播其收集的数据，而无需繁重的加密操作或同步假设。最后，与行业标准ECDSA相比，我们的方法在签名和验证操作方面分别快了两个和三个数量级。因此，对于相同的功率，我们能够将签名操作的总数增加5000%以上。
2021-03-06 cs.CR
A Computationally Intelligent Hierarchical Authentication and Key Establishment Framework for Internet of Things
我们对物联网（IoT）的高度期望以及它将如何积极影响我们的生活方式取决于它的安全和可信的实施，特别是在健康或金融等敏感领域。物联网平台和解决方案必须以安全和透明的方式提供机密性、完整性和可用性（CIA）。由于物联网的规模非常大，传统的集中式安全配置解决方案无法以原始形式使用。本文讨论了物联网中的身份验证问题，这是提供CIA的基础。我们提出了一个层次化的安全架构，这个问题，并专注于计算轻量级认证协议，可以智能地分布在多个级别的计算负载，并有效地推动对上层的负载。
2020-08-19 cs.CR
A Lightweight and Secure PUF-Based Authentication and Key-exchange Protocol for IoT Devices
针对现有物联网设备认证方案资源需求高、依赖持续互联网连接且跨技术可扩展性差的问题，提出基于PUF、按位异或和哈希函数的轻量认证密钥交换协议，经安全验证和ESP32原型测试，兼具安全性与轻量性。
2023-11-07 cs.CR
AEAKA: An Adaptive and Efficient Authentication and Key Agreement Scheme for IoT in Cloud-Edge-Device Collaborative Environments
针对云-边-端协同环境中资源受限设备认证方案局限性的问题，提出自适应且高效的认证与密钥协商方案AEAKA，通过动态发起认证、边缘辅助和哈希算法减轻负载并保障安全，在安全性和效率上优于现有方法。
2024-11-14 cs.CR
FL-DABE-BC: A Privacy-Enhanced, Decentralized Authentication, and Secure Communication for Federated Learning Framework with Decentralized Attribute-Based Encryption and Blockchain for IoT Scenarios
提出融合DABE、HE、SMPC与区块链的FL-DABE-BC框架，在物联网设备端实现去中心化认证加密，并通过雾层安全聚合与差分隐私保护模型训练。
2024-10-26 cs.CR
Cumulative Message Authentication Codes for Resource-Constrained IoT Networks
在资源受限的物联网网络中，由于MAC输出的大小很大，使用传统的消息认证码（MAC）来提供消息认证和完整性是不可能的。这个问题的一个简单而幼稚的解决方案是采用截断的MAC，其不期望地牺牲密码强度以换取减少的通信开销。在本文中，我们解决这个问题，提出了一种新的消息认证方法称为\textit{Cumulative Message Authentication Code}（CuMAC），其中包括两个不同的程序：\textit{aggregation}和\textit{accumulation}。在聚合中，发送方通过使用系统编码过程从多个MAC的段生成紧凑的认证标签。在累积中，接收器通过收集和验证认证标签来累积底层MAC的密码强度。通过这两个过程，CuMAC使接收器能够在认证标签的处理中实现加密强度和延迟之间的有利权衡。此外，对于一些延迟敏感的消息，这种权衡可能是不可接受的，我们提出了一个变体的CuMAC，我们称之为\textit{CuMAC with Speculation}（CuMAC/S）。除了聚合和累积过程之外，CuMAC/S还使发送方和接收方能够采用推测过程来预测未来的消息值并预先计算相应的MAC段。对于可以可靠推测的消息，CuMAC/S显着降低了MAC验证延迟，而不影响加密强度。我们已经进行了全面的评价CuMAC和CuMAC/S通过仿真和原型实现一个真正的汽车。
2020-10-15 cs.CR
Multi-level trust-based intelligence schema for securing of internet of things (IoT) against security threats using cryptographic authentication
物联网（IoT）能够提供对链接的、通用的和智能的节点的预测，这些节点在提供服务时具有自主交互。由于物联网事物的广泛开放性、相对较高的处理能力和广泛分布，它们是灰洞攻击的理想选择。在灰洞攻击中，攻击者将自己伪装成到达目的地的最短路径。这会导致路由数据包无法到达目的地。该方法基于AODV路由协议，并以MTISS-IoT名称提出，这意味着使用校验节点信息减少灰洞攻击。本文提出了一种基于密码认证的混合方法。提出的方法包括四个阶段，如验证物联网中的节点信任，测试路由，灰洞攻击发现，并在MTISS-IoT恶意攻击消除过程。该方法是通过在NS-3环境中进行广泛的模拟评估。四个场景的实验结果表明，MTISS-IoT方法可以实现14.104%的误报率，17.49%的误报率，以及94.5%的检测率灰洞攻击发起。
2020-01-15 cs.CR
Technical Report-IoT Devices Proximity Authentication In Ad Hoc Network Environment
North Carolina A&T State University（北卡罗来纳农工州立大学）；University of North Carolina Wilmington（北卡罗来纳大学威尔明顿分校）
物联网（IoT）是一种分布式通信技术系统，为物理设备（例如车辆、家用电器、传感器、执行器等）提供了可能性。被称为物联网，连接和交换数据，更重要的是没有人类交互。由于物联网在我们的日常生活中发挥着重要作用，我们必须确保物联网环境有效工作。在各种安全要求中，物联网设备的身份验证至关重要，因为它是防止可能的攻击者产生任何负面影响的第一步。使用当前的IEEE 802.11基础设施，本文实现了一种基于物联网设备环境（即周围接入点）的物联网设备认证方案。来自广播消息的数据（即，信标帧特性）被用于实现确认自组织IoT网络中的两个设备之间的邻近度的认证因素。
2022-10-01 cs.CR cs.LG
Towards Motion Invariant Authentication for On-Body IoT Devices
随着物联网（IoT）设备的迅速普及，其安全漏洞引发了严重的隐私和安全问题。保护这些设备免受模仿攻击的传统努力主要依赖于专用传感器或指定的用户动作，这阻碍了它们的广泛采用。本文通过利用物联网设备中无处不在的无线芯片，利用通用安全解决方案超越了这些限制。特别地，首先从接收信号强度（RSS）中提取代表性的时间和频率特征以表征无线电传播轮廓。然后，开发了一个对抗性多人网络来识别底层无线电传播模式并促进身体设备认证。我们证明了在平衡状态下，我们的对抗模型可以提取关于传播模式的所有信息，并消除由运动方差引起的任何不相关信息。我们使用通用软件无线电外设（USRP）设备建立了一个原型系统，并进行了广泛的实验，静态和动态的身体运动在典型的室内和室外环境。实验结果表明，我们的系统实现了90.4%的平均认证准确率，与0.958的接收器工作特征曲线（AUROC）下的高面积和更好的泛化性能相比，传统的非对抗性的方法。
2019-04-08 cs.CR
Public-Key Based Authentication Architecture for IoT Devices Using PUF
如今，物联网（IoT）是计算世界中的一个热门话题。值得注意的是，物联网设备具有严格的设计要求，通常被称为受限设备。因此，轻量级的安全技术和原语更适合于这样的设备，例如，静态随机存取存储器（SRAM）、物理不可克隆函数（PUF）和椭圆曲线加密（ECC）。SRAM PUF是一种内在安全原语，在物联网领域得到了广泛采用。ECC是一种公钥算法技术，在受限物联网设备中越来越受欢迎。这种流行是由于与其他公钥技术（如RSA（Rivest Shamir Adleman））相比，使用了更小的操作数。本文介绍了基于SRAM PUF技术和ECC的特定于应用的安全通信架构的设计、开发和评估，该架构适用于受限物联网设备。更具体地说，它引入了一种基于椭圆曲线Diffie-Hellman（ECDH）公钥的加密协议，该协议利用PUF导出的密钥作为硅认证的信任根。并提出了一种支持该协议的模块化硬件结构设计。最后，分析的实用性以及所提出的协议的可行性，我们证明了解决方案的原型和验证的协议变体上的商业Xilinx Zynq-7000 APSoC设备。
2020-02-04 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
PIANO: Proximity-based User Authentication on Voice-Powered Internet-of-Things Devices
语音被设想为人类与物联网（IoT）设备交互的流行方式。我们提出了一种基于邻近度的用户身份验证方法（称为PIANO），用于对此类语音供电的物联网设备进行访问控制。PIANO利用语音驱动的物联网设备通常已经具备的内置扬声器、麦克风和蓝牙。具体地，我们假设用户携带个人语音供电设备（例如，智能手机、智能手表或智能眼镜），其用作用户的身份。当用户的另一个语音供电的物联网设备需要认证时，PIANO通过播放和检测某些声学信号来估计两个设备之间的距离;如果估计的距离不大于用户选择的阈值，则PIANO授予访问权限。我们实现了PIANO的概念验证原型。通过理论和实证评估，我们发现PIANO是安全的，可靠的，个性化的，高效的。
2017-04-11 cs.CR
A Unified Open-Set Framework for Scalable PUF-Based Authentication of Heterogeneous IoT Devices
The Chinese University of Hong Kong (Shenzhen)（香港中文大学（深圳））；Nanyang Technological University（南洋理工大学）
本文提出一种可扩展的开集PUF认证框架，利用OpenGAN分类器统一处理异构物联网设备，实现高准确率和低误报率。
2026-05-08 cs.CR
A Federated Lightweight Authentication Protocol for the Internet of Things
考虑到世界物联网的发展和市场，有必要保证开发的物联网应用程序的安全性以及最终用户的隐私。从这个意义上说，联合身份管理（Federated Identity Management，FIDM）系统可以提供很大的帮助，因为它们可以改善用户身份验证和隐私。在本文中，我们认为传统的FIDM大多很麻烦，不适合物联网。作为这个问题的解决方案，我们提出了一个专门为物联网量身定制的联合身份认证协议。我们的解决方案--联合轻量级物联网认证（FLAT），用更轻的协议取代了传统FIDM中使用的重协议和非对称加密原语。例如，FLAT协同地结合了对称密码系统和隐式证书。结果表明，与基线解决方案相比，FLAT可以将数据交换开销减少约31%。FLAT的客户端在数据传输、数据接收、总数据交换和计算时间方面也比基线解决方案更高效。我们的研究结果表明，即使在Arduino等资源受限的设备上，FLAT也能高效运行。
2019-07-12 cs.CR
Novel_Authentication_Protocols_Tailored_for_Ambient_IoT_Devices_in_3GPP_5G_Networks
针对3GPP 5G网络中环境物联网设备低功耗、低成本特点，提出多种超轻量级接入认证协议，并通过类真实芯片仿真验证其在计算时间和能耗上优于现有标准协议，兼顾性能与安全。
2024-04-03 cs.CR
From Hardware Fingerprint to Access Token: Enhancing the Authentication on IoT Devices
本文提出MCU-Token框架，通过将硬件指纹与请求绑定并注入投毒数据，有效防御令牌泄露和机器学习攻击，在IoT设备上实现高准确率、低开销的安全认证。
2024-03-22 cs.CR
Investigating Threats Posed by SMS Origin Spoofing to IoT Devices
本研究聚焦SMS源地址欺骗对IoT设备的安全威胁，评估32款主流蜂窝IoT网关发现多数依赖SMS发起号码验证身份，且验证了一款产品可被绕过利用，拓展了该安全风险的影响范围。
2024-09-12 cs.CR
IoTChain: A Three-Tier Blockchain-based IoT Security Architecture
IoTChain提出了一种基于区块链的物联网安全架构，旨在实现身份认证、访问控制、隐私保护等核心功能，并通过性能评估验证其在物联网部署中的实用性。
2026-01-07 cs.CR
Improving Security Levels of IEEE 802.16e Authentication By Diffie-Hellman Method
在本文中，我们提出了一种认证方法根据Diffie-Hellman。首先介绍了IEEE.802.16中的各种认证方法，然后根据Diffie-Hellman提出了一种认证方法，最后比较了不同的认证方法，以提高IEEE802.16e的安全性。CPN是一个很好的协议仿真和比较工具，所以本文使用CPN工具。
2012-01-20 cs.CR
Cryptanalysis of two recently proposed ultralightweight authentication protocol for IoT
通过扩大对象与互联网的连接以及它们进入人类生活，安全和隐私问题变得重要。为了增强互联网的安全性和隐私性，已经开发了许多安全协议。不幸的是，对这些协议进行的安全分析表明，它们容易受到一次或几次攻击，这就消除了这些协议的使用。因此，物联网（IoT）安全协议的需求尚未得到解决。最近，Khor和Sidorov对Wang等人的协议进行了分析，提出了一个改进的协议，本文首先指出该协议也不具有足够的安全性，因此不推荐在任何应用中使用。更准确地说，我们提出了一个完整的秘密泄漏攻击对该协议，该协议提取的全部秘密通过两个通信与目标标签。此外，Sidorv等人最近提出了一种用于支持区块链的供应链的超轻量化相互认证RFID协议，该协议由正式和非正式的安全证明支持。然而，我们提出了一个完整的秘密泄漏攻击，对这个协议。
2019-07-25 cs.CR
An IoT Real-Time Biometric Authentication System Based on ECG Fiducial Extracted Features Using Discrete Cosine Transform
AlNahrain University（纳赫赖因大学）
传统的认证技术，如RFID标签和认证卡/徽章，遭受不同的弱点，因此，应立即使用生物识别认证方法来代替。指纹、语音和ECG信号等生物特征是可用于身份验证处理的唯一人类字符。在这项工作中，我们提出了一个物联网实时的【形】认证系统的基础上使用提取的心电图特征来识别未知的人。采用离散余弦变换（DCT）作为ECG特征提取，具有更好的实时的【形】系统实现特性。目前已有大量的研究对身份认证的准确性进行了研究，但大多数研究都忽略了身份认证的实时的【形】能力。在大约1.21秒的处理时间下，该系统的准确率为97.78%，更适合于需要快速可靠的认证处理需求的许多应用。
2017-08-28 cs.CR cs.CV
DSCOT: An NFT-Based Blockchain Architecture for the Authentication of IoT-Enabled Smart Devices in Smart Cities
智慧城市架构带来了所有的底层架构，即，物联网（IoT）、网络物理系统（CPS）、网络物理物联网（IoCPT）和万物互联（IoE）共同作为其保护伞下的一个系统工作。智慧城市架构的目标是提出一个可以集成所有实时响应应用的解决方案。然而，网络物理空间构成的威胁可能危及智能城市的工作，其中属于人员，系统和流程的所有数据都将处于危险之中。基于集中式和分布式机制的各种架构支持智慧城市;然而，有关可追溯性，可扩展性，安全服务，平台辅助和资源管理的安全问题仍然存在。本文提出了一种基于私有区块链的分布式智慧城市（DSCoT）架构。它为智能城市中特定管理系统中连接到雾节点的所有用户和智能设备主动利用雾计算，即，智能住宅或医院等。非可替换令牌（NFT）已被用于表示以定义智能设备属性。所提出的DSCoT架构中的NFT提供设备和用户认证（IoT）功能。DSCoT旨在提供智能城市解决方案，通过为所有者、用户、雾和物联网设备身份验证定义新的属性和功能，确保强大的安全功能，如机密性、完整性、可用性（CIA）和授权。建议的功能和组件的气体消耗和时间复杂度方面的评估显示出可喜的成果。相比之下，用于铸造DSCoT NFT的气体消耗显示约27%，并且DSCoT批准（）比基于PUF的NFT解决方案的效率高约11%。
2022-11-09 cs.CR
PhenoAuth: A Novel PUF-Phenotype-based Authentication Protocol for IoT Devices
针对PUF测量噪声需高成本纠错、与轻量级安全目标冲突的问题，提出基于PUF表型的物联网抗噪声认证协议PhenoAuth，实现双向认证与前向保密，安全性优于现有PUF协议。
2024-03-06 cs.CR
A New Advanced User Authentication and Confidentiality Security Service
网络和互联网安全是当今世界的紧迫问题，它们与安全成功的数据传输密切相关。网络安全方法完全是基于网络安全服务的概念。本文实现了一种新的网络安全服务系统，该系统比传统的网络安全服务系统具有更高的安全性。该技术主要解决两个基本的网络安全服务，一个是用户认证，另一个是数据机密性。对于用户认证，本文介绍了图形用户名和语音密码的方法，提供了更好的安全性比传统的用户名和密码认证过程。在数据保密性部分，本文介绍了用于消息加密和解密的两层私钥，主要适用于8位纯文本数据。本文还提出了引入其他两种网络安全服务（完整性和不可否认性）作为未来工作的提示。
2014-06-18 cs.CR
Comments on a recently proposed Privacy Preserving Lightweight Biometric Authentication System for IoT Security
在本文中，我们表明，最近发布的轻量级适应指纹匹配算法称为细节特征识别码可能是不安全的入侵者可能能够非法但成功地验证自己的系统正在考虑。我们还表明，轻量级的适应有其他隐私相关的漏洞，使其不适合用于生物识别。我们明确表示，我们既不调查也不评论原始细节编码算法本身的安全性，而是强调轻量级适应的漏洞。在这个过程中，我们提供了一个高层次的概述单向函数在密码学和生物识别中的作用，为上述轻量级算法及其不足之处提供了一个背景。
2019-10-12 cs.CR
DAXiot: A Decentralized Authentication and Authorization Scheme for Dynamic IoT Networks
本文提出DAXiot，一种基于去中心化标识符与可验证凭证的挑战-响应式认证授权方案，支持动态参与者的去中心化权限管理和认证加密，并在MQTT 5.0中验证其安全、隐私与性能。
2023-07-15 cs.CR cs.NI
Usability and Security of Different Authentication Methods for an Electronic Health Records System
我们对印第安纳大学普渡大学印第安纳波利斯分校的67名研究生进行了一项调查。这样做是为了衡量用户的偏好和他们对三种不同的电子健康记录身份验证方法的可用性和安全性的理解：单一身份验证方法（用户名和密码），使用中央身份验证服务（CAS）身份验证方法的单点登录，以及生物胶囊面部身份验证方法。本研究旨在探讨安全性与可用性之间的关系，并测量上述三种认证方法中感知的安全性对可用性的影响。我们开发了一个形成型偏最小二乘结构方程模型（PLS-SEM）模型来衡量可用性和安全性的潜在变量之间的关系。使用五个观察变量（测量）开发测量模型。- 效率和有效性，满意度，偏好，关注点和信心。所获得的结果突出了这些措施对潜变量的重要性和影响，以及潜变量之间的关系。从PLS-SEM分析中发现，安全性对单点登录和生物胶囊面部认证方法的可用性有积极的影响。我们的结论是，面部认证方法是最安全和可用的三种认证方法。此外，还进行了描述性分析，以从调查中得出有关观察变量的有趣结果。
2021-02-23 cs.CR
Providing a hybrid cryptography algorithm for lightweight authentication protocol in RFID with urban traffic usage case
如今，物联网（IoT）是通过通信网络实现信息连接和传输的新兴技术之一。物联网的主要思想是广泛存在的对象，如移动设备，传感器和RFID。随着城市交通量的增加，现有的基于物联网的智能城市交通管理系统可能至关重要。因此，本文重点研究了基于RFID的城市交通安全问题。在我们的方案中，RFID标签被选为本文的研究对象。在本文中，我们提出了一个相互认证协议，导致基于混合密码的隐私。此外，提出了一种可以高速读取的RFID标签的认证过程。该协议试图降低计算的复杂性。同时，该方法可以抵御欺骗标签和阅读器，标签跟踪和重放攻击。
2021-04-15 cs.CR
Two Phase Authentication and VPN Based Secured Communication for IoT Home Networks
随着技术的进步，在互联网功能方面被认为是非传统的设备现在被嵌入微处理器中进行通信，这些设备被称为物联网设备。该技术使家庭设备能够与互联网通信，并且包括这种设备的网络可以创建家庭物联网网络。这些物联网设备资源有限，缺乏高级别的安全协议。因此，安全性成为这种网络系统的主要问题。保护网络安全的一种方法是通过可靠的认证协议和数据传输机制。由于家庭设备可由用户远程控制，因此它们可通过互联网访问。因此，还应该有一种方法可以使物联网设备和用户之间的互联网通信更加安全。本文提出了一个两阶段的认证协议的认证目的和VPN的安全信道创建的网络中的设备的通信。此外，本文还讨论了椭圆曲线加密作为RSA的可行替代方案，为网络中的低功耗物联网设备提供更有效的密钥交换机制。
2019-10-30 cs.CR cs.NI
Physically Unclonable Functions for Secure IoT Authentication and Hardware-Anchored AI Model Integrity
Department of Electrical and Computer Science, Florida Atlantic University（佛罗里达大西洋大学电气与计算机科学系）
本文综述了用于AI赋能物联网系统的硬件根信任机制，比较了TPM、PUFs、混合容器感知硬件根信任等方法，指出PUFs和混合信任锚在大规模AI物联网系统中具有平衡的前景，而软件-only方法在对抗和物理暴露环境中不足。
2026-04-23 cs.CR
A Security Protocol for Multi-User Authentication
在本说明中，我们提出了一个加密通信协议，也提供了数据库的安全性。对于数据通信的加密，我们使用类似于立方公钥变换的变换。该方法表示多对一映射，这增加了任何蛮干攻击的复杂性。还包括一些有趣的性质的转换是基本的认证协议。
2008-04-11 cs.CR
A Novel Multifactor Authentication System Ensuring Usability and Security
用户认证是信息安全的重要组成部分。计算机安全通常依赖于密码来验证人类用户。密码认证系统要么是可用但不安全，要么是安全但不可用。虽然有不同类型的身份验证系统，但字母数字密码是最常用的身份验证机制。但这种方法有明显的缺点。基于文本的认证的替代解决方案是基于人类倾向于比文本更好地记住图像的事实的图形用户认证。图形密码认证系统提供了易于创建和记住的密码。然而，简单的图形密码技术的主要问题是肩膀冲浪攻击和图像画廊攻击。研究表明，大多数图形密码要么是安全的，但不能使用，要么是可用的，但不安全。本文提出了一种使用提示点击点图形密码方法和一次性会话密钥的新技术。目标是提出一种新的认证机制，使用图形密码，以实现更高的安全性和更好的可用性水平。系统测试结果表明，该系统在很大程度上保证了系统的安全性和可用性。
2013-11-16 cs.CR
A Flexible and Lightweight Group Authentication Scheme
物联网（IoT）网络正在成为我们日常生活的一部分，因为我们周围的IoT设备数量正在激增。数以百万计的联网设备的身份验证以及这些设备之间密钥的分发和管理提出了具有挑战性的研究问题。目前的一对一认证方案没有考虑物联网设备的资源限制。它们也没有解决大规模机器类型通信（mMTC）网络的可扩展性问题。另一方面，组认证方案（GAS）已经成为解决多对多认证问题的新方法。它们可用于同时对多个资源受限设备进行身份验证。然而，现有的GAS并不节能，并且它们不能为广泛使用提供足够的安全性。在本文中，我们提出了一种轻量级的GAS，可显著降低设备的能耗，与最先进的解决方案相比，可节省近80%的能源。我们的方法也是抵抗重放和中间人攻击。所提出的方法还包括针对mMTC环境中的密钥协商和密钥分发问题的解决方案。此外，这种方法可以用于集中式和分散式组身份验证场景。所提出的方法有可能解决通过空中网络节点支持的设想的敏捷6G网络的快速认证要求。
2022-03-04 cs.CR
Security Analysis of a Remote User Authentication Scheme with Smart Cards
Yoon等人提出了一种新的利用灵巧卡的有效的远程用户认证方案来解决W. C. Ku和S. M.陈方案。本文对Yoon等人的方案进行了评述，证明了Yoon等人的方案的口令修改阶段仍然是不安全的。本文还证明了Yoon等人的算法仍然容易受到并行会话攻击。
2007-11-01 cs.CR
Costs and benefits of authentication advice
身份验证安全建议旨在指导用户和组织采取安全的行动和实践。在本文中，我们证明了安全建议可能是模糊的，矛盾的，有时甚至可能没有任何明确的好处。我们通过定义一种正式的方法来确定安全建议的成本，并发起用户研究来确定适用于大范围身份验证建议的成本，从而扩展了当前的工作。我们还采用了一个简单的框架来分析认证相关的安全建议的好处。这使我们能够确定所有类别的安全建议的成本和收益。
2023-02-16 cs.CR
Frictionless Authentication System: Security & Privacy Analysis and Potential Solutions
本文提出了一个无摩擦认证系统，提供了一个全面的安全性分析，并提出了潜在的解决方案，该系统。它首先提出了一个系统，允许用户以无摩擦的方式认证服务，即，而不需要执行任何特定的认证相关动作。在此系统模型的基础上，本文分析了用户面临的安全问题和潜在的隐私威胁，从而规范了一组安全和隐私的要求。这些要求可以作为设计安全和隐私友好的无摩擦认证系统的指导。本文还概述了这类系统的三种可能的解决方案，并强调了它们的优点和缺点。
2018-02-20 cs.CR
A Security Enhanced Authentication Protocol
本文分析两种最新认证协议，指出其易受重放和修改攻击且存在技术正确性问题，并提出保持性能的改进方案。
2023-12-23 cs.CR
Fingerprinting Analog IoT Sensors for Secret-Free Authentication
特别是在关键城市基础设施的背景下，对物联网数据的信任至关重要。虽然大多数技术栈都提供了设备到云流量的身份验证和加密方法，但目前还没有机制可以排除对物联网设备传感器的物理篡改。为了解决这一差距，我们引入了一种提取物联网传感器硬件指纹的新方法，该方法可用于无秘密身份验证。通过将指纹与部署前记录的参考测量值进行比较，我们可以判断连接到物联网设备的传感硬件是否因环境影响或恶意意图而改变。我们的方法利用了模拟电路的特性行为，这是通过向传感器施加固定频率的交流电来揭示的，同时记录其输出电压。为了证明我们的方法的一般可行性，我们将其应用到四个市售的温度传感器使用实验室设备和评估的准确性。结果表明，通过两个超参数的合理配置，我们可以使用目标设备的少量记录以高概率识别单个传感器。
2020-06-11 cs.CR cs.DC
Secure, Anonymity-Preserving and Lightweight Mutual Authentication and Key Agreement Protocol for Home Automation IoT Networks
家庭自动化物联网（IoT）系统最近已成为几种类型攻击的目标。在本文中，我们提出了一种基于ZigBee标准的家庭自动化网络的认证和密钥协商协议，该协议将中央控制器和多个终端设备连接在一起。我们的方案执行终端设备和控制器之间的相互认证，然后是设备到设备的通信。该方案实现了机密性、消息完整性、匿名性、不可链接性、前向和后向保密性以及可用性。我们的方案只使用简单的哈希和XOR计算和对称密钥加密，因此是资源有效的。我们使用详细的安全性分析和数值结果表明，我们提出的方案提供了更好的安全性和匿名性，是更有效的计算时间，通信成本和存储成本比以前的作品中提出的方案。
2021-07-27 cs.CR cs.NI
Efficient ECC-based authentication scheme for fog-based IoT environment
针对雾计算物联网中私钥易泄露及设备资源受限问题，提出基于ECDSA的认证签名方案，利用ECDLP实现短签名，并显著降低计算时间与能耗。
2024-08-05 cs.CR
Security for 4G and 5G Cellular Networks: A Survey of Existing Authentication and Privacy-preserving Schemes
本文对4G和5G蜂窝网络的现有认证和隐私保护方案进行了全面调查。我们首先概述了现有的关于4G和5G通信、应用、标准化和安全性的调查。然后，我们将4G和5G蜂窝网络中的威胁模型分为四类，包括针对隐私的攻击，针对完整性的攻击，针对可用性的攻击和针对身份验证的攻击。我们还提供了一个分类的对策分为三类，包括密码学方法，人为因素和入侵检测方法。以表格的形式总结了认证和隐私保护方案所使用的对策以及非正式和正式的安全分析技术。在对认证和隐私模型进行分类的基础上，将这些方案分为七类：带隐私的切换认证、带隐私的相互认证、带隐私的RFID认证、带隐私的可否认认证、带隐私的相互匿名认证、带隐私的认证和密钥协商以及带隐私的三因素认证。此外，我们以表格的形式提供了4G和5G蜂窝网络的认证和隐私保护方案的分类和比较。最后，本文根据调查结果提出了进一步研究的建议。
2017-08-14 cs.CR
Hash-MAC-DSDV: Mutual Authentication for Intelligent IoT-Based Cyber-Physical Systems
以物联网（IoT）形式连接的网络物理系统（CPS）容易受到各种安全威胁，这是由于IoT设备的基础设施部署较少。这些网络的设备到设备（D2 D）认证确保了部署区域中信息的完整性、真实性和机密性。文献提出了不同的方法来解决CPS技术中的安全问题。然而，它们大多基于集中式技术或特定的系统部署，具有较高的计算和通信成本。因此，有必要开发一种有效的方案，可以解决物联网设备CPS技术中的安全问题。本文提出了一种轻量级的Hash-MAC-DSDV（Hash Media Access Control Destination Sequence Distance Vector）路由方案，以解决CPS技术中的认证问题，并以物联网网络的形式连接。为此，分别从本地链和公共链开发了物联网设备（多WSNs）的CPS。所提出的方案通过Hash-MAC-DSDV相互方案来确保D2 D认证，其中在第一阶段中注册各个设备的MAC地址，并在第二阶段中在网络中通告。该方案允许合法设备修改其路由表并单播单向散列认证机制，以将其捕获的数据从源传输到目的地。我们的评估结果表明，哈希- MAC-DSDV超过现有的计划在攻击检测，能源消耗和通信指标。
2021-05-17 cs.CR cs.NI
EBAKE-SE: A Novel ECC Based Authenticated Key Exchange between Industrial IoT Devices using Secure Element
工业物联网（IIoT）旨在增强制造业和产品加工等各个行业提供的服务。IIoT面临着各种挑战，安全性是其中的关键挑战之一。身份验证和访问控制是任何基于工业物联网（IIoT）的工业部署的两个显著挑战。任何基于物联网的工业4.0企业都可以在数百个微型设备（如传感器、执行器、雾设备和网关）之间设计网络。因此，在传感设备或传感设备与用户设备之间阐明安全认证协议是物联网安全的重要步骤。在本文中，首先，我们提出了基于证书的方案的密码分析Das等人提出的类似的环境，并证明他们的计划是脆弱的各种传统的攻击，如设备匿名，MITM，和拒绝服务。然后，我们提出了一个设备间的认证方案，使用ECC（椭圆曲线密码），是高度安全和轻量级的相比，其他计划类似的环境。此外，我们提出了一个正式的安全性分析，使用随机预言机的ROR模型和非正式的安全性分析在Doleve-Yao通道。在本文中，我们提出了建议的计划与现有的计划的通信成本，计算成本和安全指标的基础上的比较，证明建议EBAKE-SE是高效，可靠，值得信赖的其他现有的计划相比，设备间认证。最后，我们给出了一个使用MQTT协议的EBAKE-SE的实现
2022-07-27 cs.CR
