The Challenges with Internet of Things for Business
许多公司将物联网视为提高竞争力的核心要素。尽管物联网设备上的网络攻击越来越多，物联网安全也越来越重要，但目前还没有研究主要关注物联网安全措施对安全挑战的影响。本文回顾了生产物联网产品的公司的物联网安全现状，并已开始向其产品和相关生产流程的数字化转型。物联网安全挑战的分析是根据对物联网安全资源和报告的审查进行的，同时将加强安全的相关解决方案/措施映射到现有挑战。这种映射有助于利益相关者了解有关其业务需求和问题的物联网安全计划。根据分析，我们得出结论，几乎所有公司都了解加密等基本安全措施，但不了解威胁面，也不知道保护数据和设备的高级方法。分析表明，大多数公司没有物联网安全方面的内部专家，更愿意将安全运营外包给安全提供商。
2020-12-07 cs.CR
The Effect of IoT New Features on Security and Privacy: New Threats, Existing Solutions, and Challenges Yet to Be Solved
物联网（IoT）的未来已经在我们面前。物联网应用已广泛应用于医疗、能源、工业自动化等社会生产和生活的诸多领域。在享受物联网给我们带来的便利和效率的同时，物联网带来的新威胁也出现了。有越来越多的研究工作，以减轻这些威胁，但许多问题仍然存在。为了更好地理解新威胁的本质原因以及当前研究面临的挑战，本调查首次提出了“物联网特征”的概念。然后，讨论了八个物联网新功能的安全和隐私影响，包括它们造成的威胁，现有的解决方案和有待解决的挑战。为了帮助研究人员跟踪该领域的最新工作，本文最后通过调查2013年至2017年与物联网安全相关的大多数现有研究工作，说明了物联网安全研究的发展趋势，并揭示了物联网特征如何影响现有的安全研究。
2018-02-09 cs.CR
IoT Security Techniques Based on Machine Learning
将各种设备集成到网络中以提供先进和智能服务的物联网（IoT）必须保护用户隐私并应对诸如欺骗攻击、拒绝服务攻击、干扰和窃听等攻击。在这篇文章中，我们研究了物联网系统的攻击模型，并回顾了基于机器学习技术的物联网安全解决方案，包括监督学习，无监督学习和强化学习。我们专注于基于机器学习的物联网认证、访问控制、安全卸载和恶意软件检测方案，以保护数据隐私。在本文中，我们讨论了在实际物联网系统中实施这些基于机器学习的安全方案所需要解决的挑战。
2018-01-19 cs.CR
The Dichotomy of Cloud and IoT: Cloud-Assisted IoT From a Security Perspective
近年来，云计算和物联网（IoT）之间存在显著的交叉影响，导致了云辅助物联网（CAIoT）和基于物联网的云（IoTBC）的二分法。虽然研究这两种技术是相关的，但本文重点关注CAIoT，特别是其安全问题，这些问题继承自云计算和物联网。本研究首先回顾了现有的相关调查，指出其不足之处，这促使在这一领域进行全面调查。我们继续强调安全CAIoT（SCAIoT）设计的现有方法以及相关的安全挑战和控制。我们为SCAIoT开发了一个分层架构。此外，我们还将关注SCAIoT的未来，重点关注人工智能（AI）的作用。
2022-10-25 cs.CR
Lack of Systematic Approach to Security of IoT Context Sharing Platforms
本文指出物联网上下文共享平台安全性缺乏系统性方法，提出采用MITRE ATT&CK进行威胁建模，以系统评估现有方案并开发“设计即安全”的解决方案。
2024-07-07 cs.CR
Thinking Out of the Blocks: Holochain for Distributed Security in IoT Healthcare
物联网（IoT）是一种新兴的认知技术，它通过互联网将大量智能物理设备与在不同平台上运行的虚拟对象连接起来。物联网越来越多地在分布式环境中实施，几乎在我们生活的每个领域都留下了足迹。不幸的是，对于医疗保健系统来说，连接到物联网网络的实体面临着前所未有的安全威胁。物联网医疗系统依赖于大量的敏感和个人数据，在保护数据安全和隐私方面面临着独特的挑战。尽管区块链由于其固有的分布式账本技术（DLT）而成为这种情况下的解决方案，但它受到了随着网络规模增加存储和计算需求的重大挫折。本文提出了一种基于全息链的安全和隐私保护框架，用于物联网医疗系统，克服了这些挑战，特别适合资源受限的物联网场景。性能和全面的安全分析表明，与区块链和其他现有系统相比，基于全息链的物联网医疗系统要好得多。
2021-03-01 cs.CR
A Survey on the Applications of Blockchains in Security of IoT Systems
物联网（IoT）已经通过将智能设备集成在一起，为客户提供高质量的服务，改变了我们的日常生活。这些设备集成在一起形成一个网络，通过这个网络可以产生、传输和共享大量数据。一个关键问题是这样一个复杂平台的安全性和完整性，以确保这些基于物联网的系统的可持续性和可靠性。区块链是一种新兴技术，它已经展示了其独特的功能和能力，适用于不同的问题和应用领域，包括基于物联网的系统。这份调查报告回顾了区块链在物联网环境中的适应性，以说明该技术如何能够解决连接到物联网系统的设备的集成和安全问题。这项调查的创新之处在于，我们提出了一项基于物联网数据的集成方法和安全问题的调查，并讨论了区块链在这些问题中的作用。
2021-12-17 cs.CR
An Overview of UPnP-based IoT Security: Threats, Vulnerabilities, and Prospective Solutions
从小型传感器到复杂的云基础设施以及各种网络技术和通信协议，智能设备的开发和可用性提高，支持了物联网部署的快速扩展。通用即插即用（UPnP）协议已被广泛接受并用于IoT领域，以支持异构IoT设备之间的交互，部分原因是零配置实现，这使得它适用于大规模网络。UPnP支持物联网系统的普及性和普遍性需要探索与使用该协议进行物联网部署相关的安全风险。在这项工作中，我们分析了基于UPnP的物联网系统的安全漏洞，并识别利用漏洞的对手的攻击机会。最后，我们提出了前瞻性的解决方案，以保护基于UPnP的物联网系统免受对抗性操作的影响。
2020-11-04 cs.CR
Challenges for Security Assessment of Enterprises in the IoT Era
多年来，攻击图一直是企业网安全评估的重要工具，但物联网设备作为IT领域的新成员，可能会威胁到这一工具的可靠性。在本文中，我们回顾了使用攻击图来建模和分析包含物联网设备的企业网时必须解决的挑战。此外，我们提出了新的想法和对策，旨在应对这些挑战。
2019-06-26 cs.CR
Survey on Enterprise Internet-of-Things Systems (E-IoT): A Security Perspective
随着技术的普及，全球数百万用户在家中或工作场所安装了某种形式的智能设备。这些设备通常是现成的商品系统，例如Google Home或Samsung SmartThings，由希望自动化小型部署的最终用户安装。与这些“即插即用”系统相比，专门构建的企业物联网（E-IoT）系统（如Crestron，Control4，RTI，Savant）为更复杂的应用提供了智能解决方案（例如，完整的照明控制，A/V管理，安全）。与商品系统相比，E-IoT系统通常是封闭源代码的，成本高昂，需要经过认证的安装人员，并且对于其用例来说总体上更强大。因此，E-IoT系统经常出现在昂贵的灵巧家庭、政府和学术会议室、游艇和智能私人办公室中。然而，虽然对商品系统的研究已经很多，但目前还没有研究提供E-IoT系统，其组件和相关威胁的完整图片。因此，缺乏对E-IoT系统威胁的了解，加上E-IoT系统的成本，导致许多人认为E-IoT系统是安全的。为了解决这一研究空白，提高对E-IoT安全的认识，并推动进一步的研究，这项工作强调了E-IoT系统组件，E-IoT漏洞，解决方案及其安全影响。为了系统地分析E-IoT系统的安全性，我们将E-IoT系统分为四个层：E-IoT设备层、通信层、监控和应用层以及业务层。我们调查了攻击和防御机制，考虑了每一层的E-IoT组件和相关的威胁。此外，我们提出了最先进的E-IoT安全性的关键观察结果…
2021-02-21 cs.CR
Requirements and Recommendations for IoT/IIoT Models to automate Security Assurance through Threat Modelling, Security Analysis and Penetration Testing
未来的工厂需要将其物理机器有效地连接到网络空间中，以应对不断增加的机器数量、更高的性能、更高的生产力水平以及供应链上的集体协作等新兴需求。随着物联网（IoT）的快速发展及其在工业领域的应用，出现了所谓的工业物联网（IIoT）/工业4.0。然而，随着物联网/工业物联网系统的快速增长，网络攻击是一种新兴的威胁，简单的手动安全测试通常无法应对大型物联网/工业物联网网络的规模。在本文中，我们建议提取元数据从常用的图表和模型在一个典型的软件开发过程中，自动化的威胁建模，安全分析和渗透测试的过程中，没有详细的先验安全知识。在这种情况下，我们提出了物联网/工业物联网模型中元数据的要求和建议，这些元数据是安全保证工具的必要输入参数。
2019-06-25 cs.CR
New Problems and Solutions in IoT Security and Privacy
在S&P杂志的前一篇文章中，我们提出了物联网安全研究中新的智力挑战。在这篇文章中，我们回顾了我们之前的观察，并讨论了计算机安全社区解决新问题的一些结果。使用这个最近的工作样本，我们确定了一些广泛的一般主题，为未来的工作。
2019-10-08 cs.CR
Security and Privacy Enhancing in Blockchain-based IoT Environments via Anonym Auditing
本文提出融合区块链去中心化特性、先进安全协议与匿名审计的物联网安全框架，通过密码匿名化保护用户隐私并维持交易完整性与透明性，且与现有模型比较。
2024-03-03 cs.CR
Software Unclonable Functions for IoT Devices Identification and Security
针对物联网中合法与受攻击设备区分的关键挑战，本研究在提出的软件不可克隆函数（SUFs）框架下，探究基于硬件性能计数器（HPC）的签名的唯一性有效性，为设备识别与安全提供技术支撑。
2025-08-25 cs.CR
Security and Privacy for Low Power IoT Devices on 5G and Beyond Networks: Challenges and Future Directions
本文全面调查了5G及未来网络中低功耗IoT设备的安全与隐私问题，通过文献综述确定了影响下一代网络IoT安全的五个关键领域，并提出了未来研究机会。
2023-04-03 cs.CR
Iota: A Framework for Analyzing System-Level Security of IoTs
大多数物联网系统涉及物联网设备、通信协议、远程云、物联网应用程序、移动应用程序和物理环境。然而，现有的物联网安全分析只关注所有必要组件的子集，如设备固件，而忽略了物联网系统的交互性，导致攻击检测能力有限。在这项工作中，我们提出了Iota，一个基于逻辑编程的框架来执行物联网系统的系统级安全分析。Iota为物联网系统生成攻击图，显示所有可能受到攻击的系统资源，并列举潜在的攻击痕迹。在构建Iota的过程中，我们设计了新颖的技术来扫描物联网系统中的单个漏洞，并进一步为物联网漏洞创建通用的利用模型。我们还识别和建模不同设备之间的物理依赖关系，因为它们是物联网系统所独有的，并且被对手用来发起复杂的攻击。此外，我们利用NLP技术来提取基于应用描述的物联网应用语义。为了评估漏洞对系统范围的影响，我们根据攻击图提出了两个指标，为加强物联网系统提供指导。通过对127个物联网漏洞的评估表明，Iota的漏洞利用建模模块在预测漏洞的前提条件和影响方面达到了80%以上的准确率。我们将Iota应用于37个基于真实物联网应用和设备的合成灵巧家庭物联网系统。实验结果表明，我们的框架是有效的和高效的。在攻击图显示的27条最短攻击路径中，62.8%是系统管理员没有预料到的。只需1.2秒即可生成和分析由50台设备组成的物联网系统的攻击图。
2022-02-05 cs.CR
multiple layers of fuzzy logic to quantify vulnerabilies in iot
量化网络系统的漏洞一直是网络安全和物联网领域极具争议的问题。为此目的进行了许多研究;然而，这些研究有许多模糊性和不确定性。在本文中，我们调查的脆弱性量化的交通部（DOT）作为我们的概念证明。我们启动安全需求分析，使用安全质量需求工程（SQUARE）获取安全需求。然后，我们应用已发布的安全标准（如NIST SP-800和ISO 27001）来映射我们的安全因素和子因素。最后，我们提出了我们的多层模糊逻辑（MFL）方法的基础上的目标问题集（GQM）来量化网络安全和物联网（移动设备）在DOT漏洞。
2020-07-14 cs.CR
Security for IEEE P1451.1.6-based Sensor Networks for IoT Applications
本文基于IEEE P1451.0安全框架，提出一种用于IoT应用的IEEE P1451.1.6传感器网络安全解决方案，包含架构、六级安全策略、安全TEDS及ACL更新服务，以实现传感器数据安全与互操作性。
2025-01-30 cs.CR
From Pre-Quantum to Post-Quantum IoT Security: A Survey on Quantum-Resistant Cryptosystems for the Internet of Things
该综述聚焦后量子物联网安全领域，梳理抗量子密码系统与相关研究计划，分析物联网架构与挑战并展望趋势，为领域开发者提供全景视角与实用指引。
2024-02-02 cs.CR
A Hybrid Algorithm to Enhance Wireless Sensor Networks security on the IoT
物联网（IoT）是一种未来技术，有望通过互联网连接大量设备。随着越来越多的人连接到互联网，人们相信通信将产生大量的数据。物联网目前正在利用无线传感器网络（WSN）来收集，监控和传输数据和使用传感器节点跨无线网络的敏感数据。无线传感器网络面临着攻击者带来的各种威胁，包括未经授权的访问和数据安全。特别是在物联网的背景下，其中具有有限计算能力的小型嵌入式设备（例如传感器节点）被期望连接到更大的网络。因此，无线传感器网络容易受到各种攻击。此外，实现安全性是耗时的和选择性的，因为传统的安全算法由于其计算复杂性和固有延迟而降低网络性能。本文描述了一种加密算法，该算法将安全物联网（SIT）算法与传感器网络安全协议（SPINS）安全协议相结合，以创建轻量级安全算法（LSA），该算法解决了数据安全问题，同时在不牺牲性能的情况下降低了无线传感器网络的功耗。
2023-03-25 cs.CR
Enhancing IoT Security and Privacy with Trusted Execution Environments and Machine Learning
针对物联网设备向不可信云传输敏感信息的安全问题，提出将外设驱动隔离在可信执行环境中、用安全机器学习分类过滤敏感数据的方案，提升物联网系统的安全与隐私性。
2023-05-04 cs.CR
On Runtime Software Security of TrustZone-M based IoT Devices
物联网（IoT）设备已经越来越多地融入我们的日常生活。然而，这样的智能设备遭受广泛的攻击面。特别是，如果物联网设备使用资源受限的微控制器（MCU），则在运行时针对设备软件的攻击具有挑战性。TrustZone-M是MCU的TrustZone扩展，是一种新兴的安全技术，可增强基于MCU的物联网设备。本文首次对启用TrustZone-M的MCU中的潜在软件安全问题进行了安全分析。我们探讨了基于堆栈的缓冲区溢出（BOF）攻击的代码注入，面向返回的编程（ROP）攻击，基于堆的BOF攻击，格式字符串攻击，和攻击非安全可调用（NSC）的上下文中的TrustZone-M的功能。我们使用启用TrustZone-M的SAM L11 MCU验证这些攻击。还讨论了减轻这些软件攻击的策略。
2020-07-12 cs.CR
Converging Zero Trust and IoT Security: A Multivocal Literature Review
INSA Centre Val de Loire（法国中央-卢瓦尔河谷国立应用科学学院）
本文通过综述68篇学术和36篇产业研究，揭示了物联网与零信任原则融合中的学术与产业视角差异，指出社会技术理解、成本效益评估和跨学科合作是未来研究重点。
2026-04-27 cs.CR
IoT Security: An End-to-End View and Case Study
在本文中，我们提出了物联网安全和隐私的端到端视图以及案例研究。我们的贡献是三方面的。首先，我们提出了物联网系统的端到端视图，该视图可以指导物联网系统的风险评估和设计。我们确定了10个与安全和隐私相关的基本物联网功能。基于这一观点，我们系统地提出了物联网系统、软件、网络和云中大数据分析方面的安全和隐私要求。其次，使用物联网安全和隐私的端到端视图，我们提出了Edimax IP摄像机系统的漏洞分析。我们是第一个利用这个系统的人，并且已经确定了可以完全控制制造商所有摄像头的各种攻击。我们的真实实验证明了所发现的攻击的有效性，并再次为物联网制造商敲响了警钟。第三，在Edimax摄像头和我们之前对Edimax智能插头的利用中发现的漏洞可能会导致另一波Mirai攻击，这可能是僵尸网络或蠕虫攻击。为了系统地了解Mirai恶意软件的破坏，我们对Mirai的传播进行了建模，并使用模拟来验证建模。本文中的工作再次为物联网设备制造商敲响了警钟，以更好地保护其产品，以防止像Mirai这样的恶意软件攻击。
2018-05-15 cs.CR
Security Update Labels: Establishing Economic Incentives for Security Patching of IoT Consumer Products
随着物联网（IoT）的扩展，由于不安全和错误配置的IoT设备而导致的安全事件数量正在增加。特别是在消费者市场，制造商专注于新功能和早期版本，而牺牲了全面的安全策略。因此，专家们开始呼吁对物联网消费市场进行监管，而政策制定者正在寻求合适的监管方法。我们研究如何激励制造商增加物联网产品的可持续安全工作。我们建议强制性的安全更新标签，告知消费者在购买决定的意愿，制造商提供安全更新在未来。强制性意味着标签明确说明何时不保证安全更新。我们对1，400多名参与者进行了用户研究，通过联合分析评估安全更新标签对消费者选择的重要性。结果显示，安全更新的可用性（直到更新得到保证的日期）对整体消费者的选择产生8%至35%的影响，具体取决于产品类别的感知安全风险。对于具有高感知安全风险的产品，此可用性的重要性是其他高级别产品属性的两倍。此外，安全更新的配置时间（发现漏洞后产品修补的速度）对消费者的选择也有7%到25%的影响。消费者可以直观地理解拟议的标签，在发布前不需要第三方对产品进行评估，并有可能激励制造商提供可持续的安全支持。
2019-06-26 cs.CR
Understanding IoT Security Through the Data Crystal Ball: Where We Are Now and Where We Are Going to Be
受消费者物联网市场繁荣的启发，许多设备制造商、初创公司和技术巨头都已进入这一领域。不幸的是，物联网令人兴奋的实用性和快速的市场化是以牺牲隐私和安全为代价的。行业报告和学术工作揭示了许多对物联网系统的攻击，导致隐私泄露，财产损失和大规模可用性问题。为了减轻这种威胁，已经提出了一些解决方案。然而，目前尚不清楚它们对物联网生态系统的影响。在这项工作中，我们的目标是对物联网领域报告的攻击和防御进行全面研究，以找出我们所知道的，目前的研究不足之处以及如何向前迈进。为此，我们首先构建了一个工具包，该工具包使用语义分析搜索大量在线数据，以识别3000多篇与物联网相关的文章。此外，通过使用机器学习技术对这些收集到的数据进行聚类，我们能够将学术观点与行业和其他来源的研究结果进行比较，试图了解它们之间的差距，物联网安全风险的趋势以及需要进一步关注的新问题。我们通过提出物联网生态系统的分类并将物联网安全组织成五个问题领域来系统化这一过程。我们使用这种分类法作为信标，来评估我们定义的许多属性中的每个物联网工作。我们的评估显示，相关的安全和隐私问题远未解决。我们将讨论如何将每个建议的解决方案应用于一个问题领域，并强调其优势，假设和限制。我们强调物联网供应商需要一个安全框架，并讨论了将安全责任转移到外部或集中式实体的趋势。我们还确定了开放的研究问题，并为安全的物联网生态系统提供了建议。
2017-03-28 cs.CR
Security Testbed for the Internet of Things
物联网（IoT）是一个全球信息和通信技术生态系统，旨在随时随地将任何类型的对象（事物）相互连接并连接到互联网。与物联网相关的主要问题之一是维护安全性;此类部署的异构性对安全性的许多方面提出了挑战，包括安全测试和分析。此外，还没有现有的机制在不同的上下文中对物联网设备执行安全测试。在本文中，我们提出了一个针对物联网设备的创新安全测试平台框架。该安全测试平台支持标准和基于上下文的安全测试，并在物联网设备运行的不同环境条件下进行了一系列安全测试。建议的测试平台的要求和架构设计进行了讨论，并在几个测试场景中演示了测试平台的操作。
2016-10-19 cs.CR
Security Framework for IoT Devices against Cyber-Attacks
物联网（IoT）是通过互联网将具有不同应用领域的异构智能设备互连。智能设备的数量庞大和网络的复杂性使得设备之间的数据和通信变得不可能。各种传统的安全控制不足以防止对这些信息丰富的设备的大量攻击。随着加强现有的方法，外围防御，入侵检测系统（IDS），证明在大多数情况下是有效的。然而，传统的IDS方法是不适合的，以减轻不断出现的零日攻击。能够检测不熟悉的入侵的智能机制似乎是一个有前景的解决方案。本文探讨了针对物联网架构的流行攻击及其相关防御机制，以确定针对不同网络实践和攻击类别的适当保护措施。此外，物联网架构的安全框架提供了一系列安全增强技术。
2019-11-26 cs.CR
AI-Protected Blockchain-based IoT environments: Harnessing the Future of Network Security and Privacy
本研究探讨人工智能与区块链在物联网中的协同作用，通过AI分析数据检测威胁、区块链确保防篡改，以增强网络安全与隐私保护。
2024-05-22 cs.CR
System Security Framework for 5G Advanced /6G IoT Integrated Terrestrial Network-Non-Terrestrial Network (TN-NTN) with AI-Enabled Cloud Security
本文提出面向5G Advanced/6G IoT集成TN-NTN架构的AI云安全框架，利用AI原生平台实现实时威胁检测与智能策略执行，强调零信任、联邦学习和分层安全，以应对异构网络的安全挑战。
2025-08-07 cs.CR
A Systemic IoT-Fog-Cloud Architecture for Big-Data Analytics and Cyber Security Systems: A Review of Fog Computing
摘要-随着物联网（IoT）的快速发展，当前的云系统面临着各种缺点，例如缺乏移动性支持，位置感知，地理分布，高延迟以及网络威胁。雾/边缘计算已经被提出来解决一些缺点，因为它在网络边缘启用计算资源，并且它在本地提供大数据分析，而不是将它们传输到云。雾被定义为一个类似云的系统，具有类似的功能，包括软件，平台和基础设施作为服务。Fog应用程序的部署面临着与虚拟化、网络监控、数据保护和攻击检测相关的各种安全问题。本文提出了一个系统的物联网-雾-云架构，阐明了物联网，雾和云三层之间的交互，以有效地实现大数据分析和网络安全应用。它还回顾了安全挑战，解决方案和未来的研究方向的架构。
2019-05-04 cs.CR
An Overview of Wireless IoT Protocol Security in the Smart Home Domain
随着物联网在智能技术中的应用越来越广泛，其协议的混乱变得越来越令人困惑。更严重的是，这些协议的严重安全缺陷变得明显，因为上市时间是一个关键因素，而这是以不彻底的安全设计和测试为代价的。这尤其适用于灵巧家庭领域，消费者驱动的市场需要快速和廉价的解决方案。本文概述了物联网的应用领域，讨论了灵巧家庭中最重要的无线物联网协议，包括KNX-RF、EnOcean、Zigbee、Z-Wave和Thread。最后，描述了这些协议的安全特性，并将它们相互比较，给出了建议，谁的协议更适合于一个安全的灵巧家庭。
2018-01-22 cs.CR
Blockchain Security by Design Framework for Trust and Adoption in IoT Environment
随着物联网（IoT）的最新进展，需要新的和更强大的安全框架来检测和减轻新形式的网络攻击，这些攻击利用复杂和异构的物联网网络，以及物联网设备中存在的许多漏洞。随着区块链技术的兴起，服务提供商非常重视更好地理解和采用区块链技术，以便为自己的组织及其客户提供更安全和可信的系统。本文通过物联网环境中信任和采用的设计原则，为组织中的高级官员和决策者以及区块链安全框架的技术经理介绍了一个高级指南。本文讨论了Cyber-Trust项目区块链技术开发，作为所提供安全框架的代表性案例研究。安全和隐私的设计方法被引入作为一个重要的考虑因素，在建立框架。
2021-09-20 cs.CR
Security Best Practices: A Critical Analysis Using IoT as a Case Study
学术研究强调了许多物联网（IoT）产品制造商未能遵循公认的实践，而物联网安全最佳实践最近引起了全球行业和政府的广泛关注。鉴于目前的安全建议的例子，混淆是显而易见的，从指导方针，混淆了预期的结果与安全实践，以实现这些结果。我们探讨了一个令人惊讶的缺乏清晰度，并在文献中的空白，（一般）最佳实践的意思是什么，独立于确定具体的个人做法或强调未能遵循最佳实践。我们考虑安全建议的类别，并分析它们如何在物联网设备的生命周期中应用。为了讨论的具体性，我们使用迭代归纳编码来编码和系统地分析一组1013物联网安全最佳实践，建议和指导方针，这些最佳实践，建议和指导方针来自工业，政府和学术来源。在我们的调查结果中，在所有分析项目中，68%不符合我们对（可操作）实践的定义，73%的可操作建议与软件开发生命周期阶段有关，突出了制造商和开发人员的关键地位。我们希望我们的工作为社会提供一个基础，以更好地了解最佳做法，确定和达成共识的具体做法，并找到方法来推动相关的利益相关者遵循这些做法。
2022-09-02 cs.CR
IoTMonitor: A Hidden Markov Model-based Security System to Identify Crucial Attack Nodes in Trigger-action IoT Platforms
随着物联网环境中智能操作平台的出现和快速发展，物联网设备之间的交互导致的安全漏洞变得越来越普遍。在一个设备上发生的事件触发另一个设备中的动作，这可能最终有助于在网络中创建事件链。攻击者利用链效应来危害物联网设备，并通过将恶意事件注入链中来远程触发感兴趣的操作。为了解决由攻击者动作场景引起的安全漏洞，现有的研究工作集中在基于设备上的物理指纹来验证设备的安全属性或验证某些事件的发生。我们提出了IoTMonitor，这是一种安全分析系统，它通过观察传感器收集的一系列物理证据来识别最高可能性的事件发生的底层链。我们使用Baum-Welch算法来估计转移和发射概率，并使用Viterbi算法来识别事件序列。然后，我们可以识别出攻击者动作序列中的关键节点，这些节点的妥协使攻击者能够达到他们的最终目标。在PEEVES数据集上的实验结果表明，该系统能够从观测数据中高精度地重建事件发生序列，并识别出攻击路径上的关键节点。
2022-02-09 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
On the Security of Permissioned Blockchain Solutions for IoT Applications
区块链已经在许多领域找到了许多应用，并有望显着提高其安全性。物联网（IoT）构成了区块链的一个重要应用领域，已经提出了许多架构，不仅用于提高安全性，还用于提高透明度和可扩展性等属性。然而，许多区块链解决方案都受到与所使用的共识协议相关的固有约束。这些限制主要由无许可设置继承，例如工作量证明中的计算能力，并成为资源受限的物联网环境中的严重障碍。此外，低吞吐量或高延迟的共识协议不适合生成大量数据的物联网网络。因此，在本文中，我们专注于许可的区块链平台，并研究所使用的共识协议，旨在评估其性能和容错作为（原则上高度不安全的）物联网生态系统的主要选择标准。论文的结果为各种共识协议的本质差异及其满足物联网需求的能力提供了新的见解。
2021-09-08 cs.CR
Best Practices for IoT Security: What Does That Even Mean?
物联网（IoT）安全的最佳实践最近引起了全球工业界和政府的极大关注，而学术研究则强调了许多物联网产品制造商未能遵循公认的实践。我们探讨的不是未能遵循最佳实践，而是令人惊讶的缺乏理解，在文献中，（一般）“最佳实践”的意思是什么，独立于有意义地确定具体的个人做法。混淆是显而易见的，从指导方针，混淆了预期的结果与安全实践，以实现这些结果。最佳实践、良好实践和标准实践有何不同？或指导方针、建议和要求？如果某个做法不可行，它能成为最佳做法吗？我们考虑最佳实践的类别，以及它们如何在物联网设备的生命周期中应用。为了讨论的具体性，我们分析和分类了来自工业、政府和学术来源的1014个物联网安全最佳实践、建议和指南。作为一个示例结果，我们发现这些实践或指南中约有70%与物联网设备生命周期的早期阶段有关，突出了制造商在解决相关安全问题方面的关键地位。我们希望我们的工作为社区提供一个基础，以便更好地了解最佳做法，确定并就具体做法达成共识，然后找到激励相关利益攸关方遵循这些做法的方法。
2020-04-25 cs.CR
Prediction and Detection of FDIA and DDoS Attacks in 5G Enabled IoT
第五代（5G）网络中的安全性已成为电信行业的主要关注点之一。5G安全挑战来自于5G网络涉及不同的利益相关者，使用不同的安全要求和措施。这些利益相关者之间的安全管理防御可能导致安全攻击。因此，安全解决方案应针对不同5G垂直领域（例如，工业4.0、物联网（IoT）等）。5G和完全连接的系统（如物联网）之间的相互依赖性需要一些标准的安全要求，即完整性，可用性和机密性。在本文中，我们提出了一种用于保护5G物联网网络的分层架构，以及一种用于预测和检测虚假数据注入攻击（FDIA）和分布式拒绝服务攻击（DDoS）的安全模型。该安全模型是基于马尔可夫随机过程，这是用来观察每个网络设备的行为，并采用基于范围的行为筛选策略。仿真结果证明了所提出的架构和模型在5G物联网环境下检测和预测FDIA和DDoS攻击的有效性。
2022-01-27 cs.CR
Evaluating the Future Device Security Risk Indicator for Hundreds of IoT Devices
物联网设备存在于许多网络中，特别是企业和敏感网络中，并且由于供应商对漏洞的响应速度慢和修补难度高而经常引入安全风险。在本文中，我们希望评估由于新的和未修补的漏洞而导致的物联网设备未来风险的发展在多大程度上可以根据历史信息进行预测。对于这项分析，我们建立在SAFER框架（先知和ARIMA）中现有的预测算法基础上，我们通过来自793个物联网设备的漏洞和补丁的大型数据集进行评估。我们的分析表明，SAFER框架可以正确预测91%的设备的未来风险，证明了其适用性。我们的结论是，这种方法是网络运营商有效检测和应对网络中物联网设备所产生风险的可靠手段。
2022-09-16 cs.CR
LSB: A Lightweight Scalable BlockChain for IoT Security and Privacy
区块链（BC）由于其不可变的性质以及相关的安全和隐私优势而引起了极大的关注。BC有潜力克服物联网（IoT）的安全和隐私挑战。然而，BC在计算上是昂贵的，具有有限的可扩展性，并且引起不适合IoT上下文的显著带宽开销和延迟。我们提出了一个分层的轻量级可扩展BC（LSB），它针对物联网要求进行了优化。我们将探讨灵巧家庭环境中的LSB，作为更广泛物联网应用的代表性示例。灵巧家庭中的低资源设备受益于集中式管理器，该管理器建立用于通信的共享密钥并处理所有传入和传出请求。LSB通过形成覆盖网络来实现分散化，在覆盖网络中，高资源设备共同管理公共BC，以确保端到端的隐私和安全性。覆盖被组织为不同的集群以减少开销，并且集群头负责管理公共BC。LSB集成了几个优化，包括轻量级共识，分布式信任和吞吐量管理算法。定性的参数表明，LSB是弹性的几种安全攻击。大量的模拟表明，LSB降低了数据包开销和延迟，并增加了BC的可扩展性相比，相关的基线。
2017-12-08 cs.CR
An Energy-Efficient Reconfigurable DTLS Cryptographic Engine for End-to-End Security in IoT Applications
本文提出了一种可重配置的加密引擎，它实现了DTLS协议，以实现物联网的端到端安全性。DTLS引擎的这种实现表明，与软件相比，代码大小减少了10倍，能源效率提高了438倍。与软件和最先进的硬件相比，我们的ECC原语的能效分别高出237倍和9倍。将DTLS引擎与片上RISC-V配对，使我们能够演示DTLS之外的应用，节省高达2个数量级的能源。
2019-03-11 cs.CR
Who Let the Smart Toaster Hack the House? An Investigation into the Security Vulnerabilities of Consumer IoT Devices
本研究提出了一种系统性的物联网安全攻击方法论，在测试平台上对11款商用智能家居设备进行数百次自动化实验，发现这些设备易受泛洪、端口扫描和操作系统扫描等攻击，为安全研究、设备工程师和用户提供了重要参考。
2023-07-26 cs.CR
Blockchain Technology: Introduction, Integration and Security Issues with IoT
区块链主要用于与加密货币比特币的开采有关的安全交易。本文讨论了区块链技术及其组件的基本概念，如区块头，交易，智能合约等。区块链使用分布式数据库，因此本文还解释了分布式区块链相对于集中式数据库的优势。根据应用程序的不同，区块链大致分为两类：Permissionless和Permissioned。本文也对这两个范畴进行了阐述。此外，它还涵盖了共识机制及其工作，以及以太坊平台的概述。区块链技术已被证明是为物联网设备提供安全性的显着技术之一。已经给出了区块链如何对物联网设备有用的说明。还说明了一些应用程序，以解释区块链与物联网的工作。
2021-01-26 cs.CR
DistB-SDoIndustry: Enhancing Security in Industry 4.0 Services based on Distributed Blockchain through Software Defined Networking-IoT Enabled Architecture
工业4.0是一个新兴的研究热点。然而，它在控制数据方面面临着许多挑战，可以通过物联网（IoT），大数据，人工智能（AI），软件定义网络（SDN）和区块链（BC）等各种技术来解决，以安全地管理数据。此外，传感器、电器、连接到互联网的传感器网络和工业4.0模型的复杂性，为设计能够持续分析所产生数据的系统、基础设施和智能应用程序带来了挑战。关于这些，作者提出了一个分布式的基于区块链的安全性，以工业4.0应用与SDN-IoT启用的环境。区块链能够为我们所需的系统带来强大，隐私和保密性。此外，SDN-IoT融合了工业4.0的不同服务，具有更高的安全性和灵活性。此外，作者还提供了物联网、SDN和区块链等技术的完美组合，以适当提高工业4.0服务的安全性和隐私性。最后，作者评估性能和安全性的各种方式在所提出的架构。
2020-12-18 cs.CR
Internet of Things Security and Forensics: Challenges and Opportunities
物联网（IoT）设想无处不在的、连接的和智能的节点在提供各种服务的同时自主交互。物联网对象的广泛分布、开放性和相对较高的处理能力使其成为网络攻击的理想目标。此外，由于许多物联网节点正在收集和处理私人信息，它们正在成为恶意行为者的数据金矿。因此，安全性，特别是检测受损节点的能力，以及收集和保存攻击或恶意活动的证据，成为成功部署物联网网络的优先事项。在本文中，我们首先介绍了物联网领域现有的主要安全和取证挑战，然后简要讨论了针对已确定的挑战发表的论文。
2018-07-27 cs.CR
IoT Security: On-Chip Secure Deletion Scheme using ECC Modulation in IoT Appliances
针对NAND闪存物联网设备的数据保持与安全删除问题，提出一种基于ECC码调制的片上安全删除方案，通过部分编程操作减少相邻页编程干扰，并支持实时验证原始数据删除。
2023-08-09 cs.CR
Internet of Things: Survey on Security and Privacy
物联网（IoT）旨在用于不同实体或“事物”之间的无处不在的连接。虽然其目的是提供有效和高效的解决方案，但设备和网络的安全性是一个具有挑战性的问题。连接的设备数量以及系统的ad-hoc性质进一步加剧了这种情况。因此，安全和隐私已成为物联网面临的重大挑战。在本文中，我们旨在提供与物联网的隐私和安全挑战相关的全面调查。本文档从所使用的技术和架构的角度解决了这些挑战。这项工作还侧重于物联网固有的漏洞以及基于数据机密性，完整性和可用性的安全原则的各个层的安全挑战。该调查分析了当时为物联网发表的文章，并将其与该领域的安全危机及其对未来的预测联系起来。
2017-07-10 cs.CR
Consumer, Commercial and Industrial IoT (In)Security: Attack Taxonomy and Case Studies
物联网（IoT）设备在我们的生活中变得无处不在，应用范围从消费领域到商业和工业系统。物联网设备的急剧增长和广泛采用加强了设备开发生命周期中健全和强大的网络安全实践的重要性。物联网相关的漏洞如果被成功利用，不仅会影响设备本身，还会影响物联网设备运行的应用领域。显然，查明和解决每一个脆弱性是一项艰巨的任务，如果不是不可能的话。攻击分类法可以帮助对攻击及其相应的漏洞进行分类。然后，可以利用安全对策和最佳实践来缓解威胁和漏洞，以免它们成为灾难性攻击，并确保整体安全的物联网操作。因此，在本文中，我们提供了一种攻击分类，该分类考虑了物联网堆栈的不同层，即，设备、基础设施、通信和服务，以及每一层可被对手利用的指定特征。此外，我们还使用了9起针对消费者、商业和工业部门部署的物联网设备的真实网络安全事件，描述了物联网相关的漏洞、利用程序、攻击、影响以及潜在的缓解机制和保护策略。这些（以及许多其他）事件突出了物联网系统的潜在安全问题，并展示了此类互联生态系统的潜在攻击影响，而拟议的分类法提供了一个系统化的程序，根据受影响的层和相应的影响对攻击进行分类。
2021-05-14 cs.CR
argXtract: Deriving IoT Security Configurations via Automated Static Analysis of Stripped ARM Binaries
最近对物联网（IoT）的高调攻击已经将“智能”设备的脆弱性带到了最前沿，并导致了许多以IoT为重点的安全分析。许多攻击的根本原因是设备配置薄弱。有关IoT设备配置的丰富和明确信息的一个潜在来源是设备的固件。然而，固件分析是复杂的，并且自动化固件分析迄今为止仅限于具有更传统的操作系统（诸如Linux或Linux Works）的设备。由于缺乏传统的操作系统和实施各种通信技术，大多数物联网外围设备只是小规模分析的对象。由于此类固件文件主要以剥离的二进制文件形式提供，没有可以简化逆向工程的ELF标头和符号表，因此外围固件分析变得更加复杂。在本文中，我们介绍了argXtract，一个开源的自动化静态分析工具，它从剥离的物联网外围固件中提取安全相关的配置信息。具体来说，我们专注于针对ARM Cortex-M架构的二进制文件，因为它在物联网外设中越来越受欢迎。argXtract克服了与剥离的Cortex-M分析相关的挑战，能够检索与安全相关的管理程序和函数调用的参数，从而实现对固件文件的自动批量分析。我们通过三个真实世界的案例研究来证明这一点。最大的案例研究涵盖了针对Nordic Semiconductor芯片组的243个蓝牙低功耗二进制文件的数据集，而另外两个案例研究则侧重于Nordic ANT和STMicroelectronics BlueNRG二进制文件。结果显示，物联网普遍缺乏安全和隐私…
2021-05-07 cs.CR
TRIFECTA: Security, Energy-Efficiency, and Communication Capacity Comparison for Wireless IoT Devices
物联网（IoT）时代传感器节点的广泛扩散，加上不断提高的传感器保真度和数据采集模式，预计到2018年每天将产生3+ EB的数据。由于这些物联网设备中的大多数将在最后几英尺处进行无线连接，因此无线通信是未来物联网场景中不可或缺的一部分。单位计算规模的不断缩小（摩尔定律）和有效通信的持续改进（香农定律）预计将利用物联网革命的真正潜力并产生巨大的社会影响。然而，减少物联网节点的大小和缺乏能源存储密度的显着改善导致降低能源可用性。此外，更小的尺寸和能量意味着可用于保护物联网节点的资源更少，使得网络的能量稀疏的低成本叶节点成为攻击者的主要目标。在本文中，我们调查六个突出的无线技术方面的三个方面-安全性，能源效率和通信容量。我们指出了国家的最先进的，开放的问题，并为有前途的研究方向前进的道路。
2017-11-23 cs.CR
Internet of Cloud: Security and Privacy issues
云和物联网之间的协同作用已经出现，主要是由于云具有直接有利于物联网并使其持续增长的属性。物联网采用云服务带来了新的安全挑战。在本书的这一章中，我们追求两个主要目标：1）分析云计算和物联网的不同组成部分，2）提出这些系统面临的安全和隐私问题。我们深入研究了该领域现有的安全和隐私保护解决方案，着眼于工业物联网，讨论开放问题并提出未来方向
2017-11-01 cs.CR
RTFM: How hard are IoT platform providers making it for their developers?
本文调查了九家物联网制造商的文档与指导，评估其对安全启动、设备身份密钥和每设备唯一密码三种安全功能的支持情况，发现现有支持不足，难以帮助开发者应对即将到来的安全立法要求。
2024-09-04 cs.CR
Addressing Security and Privacy Challenges in Internet of Things
物联网（IoT），也称为对象互联网，被设想为用于提供众多服务的整体和变革性方法。各种通信协议的快速发展和收发器的小型化以及传感技术的最新进展提供了将隔离设备转变为通信智能设备的机会。智能设备可以感知、存储甚至处理电、热、光、化学和其他信号，以提取与用户/环境相关的信息，这些智能设备已经实现了仅受人类想象力限制的服务。尽管物联网支持的系统前景广阔，但将智能事物集成到标准互联网中会带来一些安全挑战，因为大多数互联网技术、通信协议和传感器都不是为支持物联网而设计的。最近的几项研究表明，对物联网系统发起安全/隐私攻击，特别是基于可穿戴医疗传感器（WMS）的系统，可能会导致灾难性的情况和危及生命的情况。因此，物联网领域的安全威胁和隐私问题需要积极研究和积极解决。在这篇论文中，我们解决了与物联网系统相关的几个特定领域的安全/隐私挑战。
2018-07-18 cs.CR
