ASSURED: Architecture for Secure Software Update of Realistic Embedded Devices
安全固件更新是IoT设备生命周期中的重要阶段。为其他计算环境设计的现有技术并不适合物联网设备，因为它们没有考虑现实的大规模物联网部署的特性。这促使我们设计了ASSURED，这是一个安全且可扩展的物联网更新框架。ASSURED包括典型物联网更新生态系统中的所有利益相关者，同时在制造商和设备之间提供端到端安全性。为了证明其可行性和实用性，ASSURED实例化和实验评估两个商品硬件平台。结果表明，ASSURED是相当快，比目前的更新机制在现实的设置。
2018-10-18 cs.CR
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
Streamlining Integrity Tree Updates for Secure Persistent Non-Volatile Memory
新兴的非易失性主存储器（NVMM）正迅速集成到计算机系统中。但是，NVMM容易受到潜在的数据残留和重放攻击。已建立的安全模型，包括分裂计数器模式加密和Bonsai Merkle树（BMT）认证已被引入对这样的数据完整性攻击。但是，这些安全方法并不容易与NVMM兼容。最近关于安全NVMM的工作指出，需要以原子方式持久化数据及其元数据，包括计数器、消息身份验证代码（MAC）和BMT。然而，内存持久化模型对于安全的NVMM来说被忽视了，这对于崩溃可恢复性至关重要。在这项工作中，我们分析了需要确保的不变量，以支持安全NVMM的崩溃恢复。我们强调，以前的研究大大低估了BMT持久性的成本，并提出了几种优化技术，以减少原子持久更新BMT的开销。提出的优化探索使用流水线，乱序写入，更新合并，同时符合严格或历元持久化模型分别。我们评估了我们的工作，并表明我们提出的优化显着降低了安全NVMM的性能开销与崩溃可恢复性。
2020-03-10 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
Airtnt: Fair Exchange Payment for Outsourced Secure Enclave Computations
我们提出了Airtnt，一种新的方案，使用户与CPU，支持可信执行环境（TEE）和远程认证出租计算时间的安全飞地不受信任的用户。Airtnt利用分布式账本上的TEE和智能合约的证明功能来保证支付和执行结果的公平交换。Airtnt利用链下支付渠道，允许请求者向执行节点支付执行状态的中间“快照”。实际上，这种逐步的“计算-支付”循环实现了不可信的现收现付的微支付。无论是请求者还是执行节点都不能走开并给另一方带来金钱损失。这还允许请求者在原始执行节点变得不可用或脱机时继续在其他执行节点上执行。
2018-05-16 cs.CR
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
A Static-Loop-Current Attack against the KLJN Secure Key Exchange System
提出了一种针对Kirchhoff定律-Johnson-Noise（KLJN）密钥分发系统的新的攻击方法。该攻击是基于利用寄生直流电压源的环路。在实际系统中，由于接地回路和/或电磁干扰（EMI），在低频限制下经常存在相关情况，特别是当通信距离较远时。令人惊讶的是，通常的基于电流/电压比较的防御方法暴露了主动攻击或寄生特征（例如允许信息泄漏的导线电阻），但在这里不起作用。攻击被成功证明。提出了针对它的防御方法。
2018-10-03 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
Secure Encryption scheme with key exchange for Two server Architecture
在分布式环境中，身份验证和密钥交换机制起着重要作用。一般来说，为了进行身份验证，客户端和服务器相互交换公共密钥。在以前，密码存储在单个服务器上。如果入侵者通过使用一些恶意攻击获得对服务器的访问权限，那么存储在数据库中的所有密码都将被泄露。电子商务应用的安全性受到威胁。为了提高认证方案的效率和性能，我们引入了多个服务器来存储密码，并参与密钥交换和认证方案。即使单个服务器受到威胁，这也能确保整个系统的安全。随机生成的nonce对应于两级安全机制，其中攻击者伪装成合法用户并登录系统的范围被完全限制。在此方法中，密码存储在其等效的哈希值中，并存储在多个服务器上。这使得攻击者很难进行逆向工程和拦截，甚至从哈希值的片段中确定密码。在本文中，我们建立了一个安全的基于密码的认证方案，使用密钥交换。
2017-11-29 cs.CR
Dynamic Session Key Exchange Method using Two S-Boxes
本文提出了修改的Diffie-Hellman（DH）密钥交换方法。所提出的修改提供了比其他密钥交换方法更好的安全性。我们将提出一个动态的安全，同时实现所有三个功能，高效率，然后给出安全性分析。提出了一种安全、动态的密钥交换方法。签名、加密和密钥交换是密码学中最重要和最基本的工具。在大多数情况下，它们都需要提供不同的安全功能。另一方面，对密钥交换的有效组合也提出了一些建议。本文提出了一种动态、可靠、安全的会话密钥交换方法。此外，所提出的修改方法可以实现更好的性能效率。
2012-01-26 cs.CR
SecEmb: Sparsity-Aware Secure Federated Learning of On-Device Recommender System with Large Embedding
针对端侧大嵌入联邦推荐的通信与隐私矛盾，提出 SecEmb，借助隐私保护嵌入检索和安全更新聚合实现稀疏更新的无损保护，并大幅降低通信与计算开销。
2025-06-07 cs.CR
Duality on the Thermodynamics of the Kirchhoff-Law-Johnson-Noise (KLJN) Secure Key Exchange Scheme
本研究提出在VMG-KLJN安全密钥交换方案中于零电压交叉点采样电流的对偶方法，成功检测到非平衡系统中的信息泄露，证实了热平衡对实现无条件安全的必要性。
2025-06-02 cs.CR
Physical uncloneable function hardware keys utilizing Kirchhoff-law-Johnson-noise secure key exchange and noise-based logic
弱物理不可克隆功能（WPUF）加密密钥意味着硬件制造商可以克隆密钥，但其他任何人都无法做到这一点。强物理不可克隆功能（SPUF）加密密钥意味着即使是硬件制造商也无法克隆密钥。在本文中，首先我们引入了一个具有内在动态随机性的“超”强PUF，它不仅不可克隆，而且在每次使用过程中通过无条件安全的密钥交换更新为独立的密钥（具有新的随机性）。该解决方案利用基尔霍夫定律约翰逊噪声（KLJN）的方法进行动态密钥更新和一个一次性密码本的安全密钥的挑战/响应过程。安全密钥存储在芯片上的闪存中，以提供防篡改和非易失性存储器，在待机模式下具有零功率要求。显示了简化的PUF密钥：在第一次运行期间使用KLJN协议的强PUF，以及在其剩余寿命期间或直到其被重新初始化为止，用于质询/响应的基于噪声的逻辑（NBL）超空间向量串验证方法。最后，最简单的PUF使用NBL而不使用KLJN，因此它可以由制造商克隆，而不是由其他任何人克隆。
2013-07-26 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
DEXO: A Secure and Fair Exchange Mechanism for Decentralized IoT Data Markets
University of Kentucky（肯塔基大学）；Purdue University（普渡大学）
DEXO提出了一种去中心化的数据交换机制，通过硬件-密码学协同设计，实现数据保密性、来源可验证性和交易公平性，提升区块链效率。
2025-11-23 cs.CR
Errors and their mitigation at the Kirchhoff-law-Johnson-noise secure key exchange
介绍了一种量化基尔霍夫-约翰逊-噪声（KLJN）安全密钥交换中错误概率的方法。由于噪声电压测量中的统计不准确性的错误的类型进行分类，并计算错误概率。最有趣的发现是，错误概率随单个比特交换的时间窗口的持续时间呈指数衰减。结果表明，它是可行的，有这么小的错误概率的交换位，不需要纠错算法。结果表明，与实际的考虑。
2013-10-20 cs.CR cs.ET
Analysis of an attenuator artifact in an experimental attack by Gunn-Allison-Abbott against the Kirchhoff-law-Johnson-noise (KLJN) secure key exchange system
Gunn-Allison-Abbott（GAA）最近的一篇论文[L. J. Gunn等人，Scientific Reports 4（2014）6461]认为基尔霍夫定律-约翰逊噪声（KLJN）安全密钥交换系统可能经历严重的信息泄漏。在这里，我们反驳他们的结果，并证明GAA的论点随之而来的一个严重的设计缺陷，在他们的系统。具体地，衰减器将单个基尔霍夫环路分成两个耦合环路，这是不正确的操作，因为单个环路对于KLJN系统中的安全性是必不可少的，因此GAA声称的信息泄漏是微不足道的。另一个后果是，一个完全防御的KLJN系统将无法正常工作，因为它内置了针对主动（入侵）攻击的电流比较防御。在本文中，我们破解GAA的计划通过一个基本的电流比较攻击，产生可以忽略不计的错误概率夏娃，即使没有平均的相关时间的噪声。
2014-11-04 cs.CR
DP-Sync: Hiding Update Patterns in Secure Outsourced Databases with Differential Privacy
在本文中，我们介绍了一种新的类型的泄漏与现代加密数据库称为更新模式泄漏。我们形式化的定义和安全模型的DP同步DP更新模式。我们还提出了框架DP-Sync，它扩展了现有的加密数据库计划DP同步DP更新模式。DP-Sync保证外包数据结构上的整个数据更新历史受到差分隐私的保护。这是通过实施差异私有策略来实现的，该策略规定了数据所有者对本地数据的同步。
2021-04-07 cs.CR cs.DB
A Modular End-to-End Framework for Secure Firmware Updates on Embedded Systems
University of Cyprus（塞浦路斯大学）；KAUST（阿卜杜拉国王科技大学）
本文提出一种模块化端到端框架，用于在嵌入式系统上安全执行固件更新，通过硬件原语和加密模块实现，在不安全通信环境中保障固件更新的安全性，实验验证了其适应性和性能。
2021-10-01 cs.CR
Trinity: A Scalable and Forward-Secure DSSE for Spatio-Temporal Range Query
针对云外包时空数据动态更新中的前向泄露与高成本问题，提出可扩展、可验证的 DSSE 方案 Trinity，证明 IND-SCPA 安全，并显著降低存储、提升检索与更新性能。
2025-02-17 cs.CR
Secure Exchange of Digital Goods in a Decentralized Data Marketplace
我们正在解决仅使用加密协议和公共区块链来保证诚实交易的真实私人信息交易问题。在这个项目中，我们考虑三种类型的代理-买家，卖家和公证人-在一个分散的隐私保护数据市场（dPDM），如Wibson数据市场进行交互。该框架为个人提供了基础设施和经济激励，以在保护个人隐私的同时安全地出售个人信息。在这里，我们提供了一个有效的加密原语的数据在dPDM中的安全交换，这发生在一个原子操作，其中数据买方获得访问数据和数据卖方同时获得报酬。
2019-07-29 cs.CR cs.CY
Transient Attacks against the VMG-KLJN Secure Key Exchanger
本文将针对理想 KLJN 框架均方电压/电流瞬态攻击的防御协议分别用于 HL 与 LH 情形以加固 VMG-KLJN 密钥交换器，仿真表明信息泄漏可降至可忽略水平。
2023-09-29 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
TRUCE: TRUsted Compliance Enforcement Service for Secure Health Data Exchange
University of Maryland, Baltimore County（马里兰大学巴尔的摩县分校）
TRUCE框架通过自动化合规流程和增强可信数据管理，旨在安全高效地处理健康数据交换中的合规问题。
2025-12-09 cs.CR
AC Loop Current Attacks Against The KLJN Secure Key Exchange Scheme
提出了一种新的对Kirchhoff-Law-Johnson-Noise（KLJN）安全密钥交换方案的攻击。该攻击利用Alice或Bob端的寄生（周期性）AC电压源。由于交流接地回路和电磁干扰（EMI），存在这种情况。在低频情况下，该过程是以前基于DC接地回路的攻击的一般形式。在高频情况下，利用线电压的功率谱。在低频率和高频率情况下都证明了攻击。针对攻击的防御协议也进行了讨论。
2020-05-22 cs.CR eess.SP
Random Number Generator Attack against the Kirchhoff-Law-Johnson-Noise Secure Key Exchange Protocol
本文介绍并证明了两种针对Kirchhoff定律-Johnson-Noise（KLJN）安全密钥交换方案的新攻击。这些攻击基于安全性受损的随机数生成器。首先，我们探讨的情况下，夏娃都知道爱丽丝和鲍勃的随机数发生器的种子。我们表明，在这种情况下，夏娃可以破解的安全密钥位内的一小部分的位交换周期，即使她的电流和电压测量只有一个单一的位的分辨率。在第二次攻击中，我们探讨了夏娃只知道爱丽丝的随机数生成器的种子的情况。我们表明，在这种情况下，夏娃仍然可以破解的安全密钥位，但她需要使用整个位交换期间的攻击。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。
2020-05-21 cs.CR cs.SY eess.SY
Current and voltage based bit errors and their combined mitigation for the Kirchhoff-law-Johnson-noise secure key exchange
本文对基尔霍夫-约翰逊-噪声（KLJN）密钥分配的当前测量模式下的比特错误进行了分类和分析。误差概率随比特交换周期和固定带宽的增加呈指数衰减，这与电压测量模式中的误差概率衰减类似。我们还分析了电压和电流模式的组合，以消除误差。在这种组合方法中，错误概率仍然是一个指数函数，随着比特交换周期的持续时间衰减，但它具有优越的保真度比以前的方案。
2014-02-13 cs.CR cs.ET
Updated Standard for Secure Satellite Communications: Analysis of Satellites, Attack Vectors, Existing Standards, and Enterprise and Security Architectures
本文分析卫星通信的威胁向量、现有标准及企业安全架构，并据此提出一个更新的通用安全标准框架，以弥补当前卫星通信和空间数据系统在安全标准方面的空白。
2023-10-29 cs.CR
SecuCode: Intrinsic PUF Entangled Secure Wireless Code Dissemination for Computational RFID Devices
能量收集设备的部署简单性和永久运行为物联网的新型边缘设备提供了一个引人注目的主张。特别地，计算射频识别（CRFID）设备是一类新兴的无电池、计算、感测增强设备，其收集其所有能量用于操作。尽管有无线连接和供电，但由于间歇性供电、有限的计算能力以及缺乏监督操作系统，安全的无线固件更新仍然是CRFID设备面临的一个公开挑战。我们提出，第一次，一个安全的无线代码传播（SecuCode）的机制，CRFID纠缠设备固有的硬件安全原语静态随机存取存储器物理不可克隆功能（SRAM PUF）的固件更新协议。SecuCode的设计：i）克服了CRFID设备的资源受限和间歇供电的性质; ii）与CRFID设备所采用的现有通信协议（特别是ISO-18000-6C协议）完全兼容;以及ii）建立在通过扩展由Texas Instruments提供的用于固件更新的最新框架而实现的标准和行业兼容的固件编译和更新方法之上。我们构建了一个端到端的SecuCode实现，并进行了大量的实验，以证明符合标准，评估性能和安全性。
2022-09-21 cs.CR
Update the Root of Integrity Tree in Secure Non-Volatile Memory Systems with Low Overhead
数据完整性对于即使在没有电力的情况下也维持数据的非易失性存储器（NVM）系统是重要的。NVM中的数据完整性可能会受到完整性攻击的危害，可以通过完整性树进行完整性验证来防御。在NVM系统故障和重启之后，完整性树根负责提供可信执行环境。然而，根经常成为性能瓶颈，因为更新根需要在写入关键路线上的高延迟以将修改从叶节点传播到根。根节点和叶节点必须确保彼此之间的崩溃一致性，以避免任何更新失败，这可能导致系统重启后误报攻击。在本文中，我们提出了一个高效和低延迟的计划，称为SCUE，直接更新SGX完整性树（SIT）上的根忽略更新的中间树节点。SCUE背后的思想探索并利用了这样一种观察：由于缓存的中间树节点丢失，只有持久的叶节点和根节点才能在系统故障和重启后确保完整性。为了实现根节点和叶节点之间的崩溃一致性，我们准确地预测根节点上的更新，并在叶节点被修改之前预先更新根节点。此外，由于更新一个树节点需要其父结点作为输入，因此难以从叶节点重建SIT根。我们使用一个反求和的方法来重建叶节点的SIT。我们的评估结果表明，与国家的最先进的完整性树更新计划相比，我们的SCUE计划提供了高性能，同时确保系统的完整性。
2021-03-05 cs.CR
Curie: Policy-based Secure Data Exchange
合作伙伴--用户、组织、公司--之间的数据共享对于许多领域的数据分析的发展至关重要。通过安全计算和差分隐私共享，这些合作伙伴可以以受控的方式对其敏感数据执行私有计算。然而，在现实中，成员之间存在着复杂的关系。政治、法规、利益、信任、数据要求和需求是众多原因之一。因此，需要一种机制来满足关于数据共享的这些冲突关系。本文介绍了居里，一种方法来交换成员之间的数据，其成员具有复杂的关系。CPL的政策语言，允许成员定义的数据交换要求的规格介绍。成员（合作伙伴）通过他们的本地政策来确定谁和什么可以交换，并协商一个全球共享协议。该协议在多方计算中实现，以保证成员之间的共享符合协商的策略。居里夫人的使用是通过一个例子，最近推出的安全多方计算和差分隐私框架，并探讨政策和性能权衡的医疗保健应用程序进行验证。
2019-02-10 cs.CR cs.PL
Current Injection Attack against the KLJN Secure Key Exchange
基尔霍夫-约翰逊-噪声（Kirchhoff-law-Johnson-noise，KLJN）方案是一种基于经典统计物理定律的统计/物理安全密钥交换系统，提供无条件的安全性。我们使用LTSPICE工业电缆和电路模拟器来模拟一个主要的主动（侵入式）攻击，电流注入攻击，对理想和实际的KLJN系统，分别。我们表明，两个安全增强技术，即瞬时电压/电流比较方法，和一个简单的隐私放大方案，独立有效地消除信息泄漏，并成功地保持系统的无条件安全。
2016-04-01 cs.CR cs.ET physics.class-ph
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
Wibson Protocol for Secure Data Exchange and Batch Payments
Wibson是一个基于区块链的去中心化数据市场，为个人提供了一种在可信环境中安全和匿名出售信息的方式。Wibson代币和区块链智能合约的结合，希望允许数据卖家和数据买家直接进行交易，同时为个人提供保持匿名的能力。Wibson市场将为个人提供基础设施和经济激励，以安全地出售个人信息，而不牺牲个人隐私。数据购买者从自愿和积极参与的个人那里接收信息，并了解个人信息应该是准确和最新的。我们在这里介绍了两个不同的组件，它们共同努力实现一个高效的去中心化市场。第一种是称为数据交换的智能合约，它存储不同买家打开的数据订单的引用，以向市场表明他们有兴趣购买某些类型的数据，并提供安全的机制来执行交易。第二种用于处理从买家到卖家和中介的付款，称为批量付款。
2020-01-31 cs.CR cs.CY
A General Approach for Securely Querying and Updating XML Data
在过去的几年中，一些作品提出了XML数据的访问控制模型，其中只考虑非递归DTD上的读访问权。有一些研究工作对更新的访问权进行了研究。在本文中，我们提出了一个通用的模型来指定XML数据的访问控制中存在的W3C的XQuery更新工具的更新操作。我们的方法来执行这样的更新规范是基于查询重写的概念，在任意DTD（递归或不）定义的每个更新操作被重写到一个安全的，以评估只有XML数据，可以由用户更新。我们在本报告的第二部分调查的安全XML更新的存在下，由安全视图指定的读访问权。对于XML文档，安全视图为每类用户表示这些用户能够看到的文档的所有部分。我们表明，在安全视图定义的更新操作可能会导致此视图隐藏的敏感数据的披露，如果它不是彻底重写的读取和更新访问权。最后，我们提出了一个基于安全视图的方法来安全地更新XML，以保持XML数据的机密性和完整性。
2012-01-31 cs.CR cs.DB
A decentralized approach towards secure firmware updates and testing over commercial IoT Devices
互联网技术已经在计算和数据科学领域实现了范式转变，其中一个定义变革的范式就是物联网或物联网。如今，成千上万的家用电器使用集成的智能设备，这些设备允许远程监控和控制，也允许密集的计算工作，例如高端的AI集成智能安全系统，为用户提供持续的警报。这些物联网设备的更新过程通常缺乏检查集中式服务器的安全性的能力，这些服务器可能会受到损害并托管恶意固件文件，因为假定服务器在部署期间是安全的。这个问题的解决方案可以使用分散的数据库来保存哈希和固件。本文讨论了用于托管商业物联网产品固件的不安全服务器的可能影响，旨在提供一种基于区块链的分散式解决方案，以托管具有不变性的固件文件，并控制对固件上传功能的访问，以阻止未经授权的使用。本文揭示了可能的硬件实现和使用加密安全组件在这样的安全架构模型。
2020-11-24 cs.CR cs.DB
SecureAFL: Secure Asynchronous Federated Learning
University of Louisville（路易斯维尔大学）；Northeastern University（东北大学）；National University of Singapore（新加坡国立大学）；University of North Texas（北德克萨斯大学）
本文提出SecureAFL框架，通过检测并丢弃异常更新、估计缺失客户端贡献以及采用坐标中位数聚合技术，提升异步联邦学习的安全性与鲁棒性。
2026-04-04 cs.CR cs.DC cs.LG
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
Enhanced secure key exchange systems based on the Johnson-noise scheme
本文介绍了Kirchhoff-Law-Johnson-（like）-Noise（KLJN）经典物理安全密钥交换方案的七个新版本和一个新的具有实际完美安全性的瞬态协议。虽然这些实际改进为非理想条件提供了逐步增强的安全性和/或速度，但提供安全性的基本物理定律保持不变。在“智能”KLJN（iKLJN）方案中，Alice和Bob利用了这样一个事实，即他们不仅确切地知道自己的电阻值，而且还知道他们自己的噪声的随机时间函数，这是他们在将其馈送到环路之前产生的。在“多”KLJN（MKLJN）系统中，Alice和Bob具有公开已知的不同电阻器的相同集合，其具有关于其组合的位解释的适当的、公开已知的真值表。在“密钥化”KKLJN（KKLJN）系统中，通过使用与先前共享的密钥的安全通信，Alice和Bob共享适当的时间相关的真值表，用于在生成下一个密钥期间的每个安全比特交换步骤的电阻器情况的比特解释。其余四个KLJN方案是上述协议的组合，以协同增强安全属性。这些是：“智能多重”（iMKLJN）、“智能键控”（iKKLJN）、“键控多重”（KMKLJN）和“智能键控多重”（iKMKLJN）KLJN密钥交换系统。最后，我们介绍了一个新的瞬态协议，提供实际完美的安全性，没有隐私放大，这是不需要在实际应用中，但它是为了正在进行的讨论。
2013-04-12 cs.CR cs.ET
SPIKE: Secure and Private Investigation of the Kidney Exchange problem
背景：肾脏交换问题（KEP）解决了需要替代器官的患者与相容的活体供体的匹配问题。理想情况下，许多医疗机构应该参与匹配计划，以增加成功匹配的机会。然而，为了满足法律要求，当前系统使用复杂的基于策略的数据保护机制，其有效地排除了较小的医疗设施的参与。采用安全多方计算（MPC）技术提供了一种技术方法来满足对高度敏感的个人健康信息的数据保护要求，同时减少监管负担。结果如下：我们已经设计，实现，并基准SPIKE，一个安全的基于MPC的隐私保护KEP计算的解决方案，找到匹配的捐助者-接受者对图结构。SPIKE在不到4分钟的时间内匹配了40对长度为2的循环，在运行时的性能比以前的最先进协议高出400倍，同时提供了医学上更强大的解决方案。结论：我们展示了如何解决KEP在一个强大的和隐私保护的方式实现实际的性能。MPC技术的使用在技术层面上满足了许多数据保护要求，允许较小的医疗保健提供者直接参与肾脏交换，减少了法律程序。
2022-04-21 cs.CR q-bio.QM
An Efficient Secure Distributed Cloud Storage for Append-only Data
云计算使用户（客户端）能够将大量数据外包给云服务器。安全的分布式云存储方案确保多个服务器以可靠和不可篡改的方式存储这些数据。我们提出了一个想法，构建这样一个计划的静态数据编码数据块（使用纠错码），然后附加认证信息（标签），这些编码块。我们确定了一些挑战，同时扩展这一想法，以适应只附加数据。然后，我们提出了我们的安全的分布式云存储方案的附加数据，有效地解决了挑战。我们的计划的主要优点是，它使服务器更新自己的奇偶校验块。此外，客户端不需要下载任何数据（或奇偶校验）块来更新驻留在服务器上的修改的奇偶校验块的标签。最后，我们分析了我们的方案的安全性和性能。
2018-06-03 cs.CR
Empowering IoT Firmware Secure Update with Customization Rights
针对 IoT 模块级固件定制带来的更新攻击面，本文提出 IMUP 框架，通过变色龙哈希、PoW 卸载与缓存实现可信完整性链和高效更新。
2025-07-25 cs.CR
Shake-n-Shack: Enabling Secure Data Exchange Between Smart Wearables via Handshakes
自古希腊以来，握手就一直是两个人之间常用的友好姿态，以表达信任和尊重，或形成相互协议。在本文中，我们表明，这种物理接触可以用来引导用户所佩戴的智能设备之间的安全网络联系。关键的观察是，在握手期间，虽然属于两个不同的用户，但参与握手事件的两只手通常是刚性连接的，因此表现出非常相似的运动模式。我们提出了一种新的Shake-n-Shack系统，该系统在用户握手过程中从手腕佩戴的智能设备（如智能手表或健身带）获取运动数据，并利用匹配的运动模式在双方上生成对称密钥。所生成的密钥然后可以用于建立用于在设备之间交换数据的安全通信信道。这为许多应用（例如，交换/共享联系人详细信息、在社交网络上交友、或者甚至进行支付）提供了更加自然和用户友好的替代方案，因为它不涉及额外的定制硬件，也不要求用户执行预定义的手势。我们在现成的智能手表上实现了所提出的Shake-n-Shack系统，广泛的评估表明，它可以在大约1秒的握手后可靠地生成128位对称密钥（成功率>99%），并且能够抵御实时模仿攻击：在我们的实验中，平均出错率（EER）仅为1.6%。我们还表明，所提出的Shake-n-Shack系统可以是非常轻量级的，并且能够在资源受限的智能手表上原位运行，而不会导致过多的资源消耗。
2018-01-23 cs.CR
Analisis Keamanan Protokol Secure Socket Layer (SSL) Terhadap Proses Sniffing di Jaringan
信息技术的发展，特别是在计算机网络领域中的发展，使得信息的交换更快和更复杂，并且交换的数据可以变化。在网络通信中数据的安全是一件大事。安全套接字层（SSL）是解决这一问题的方法，但还需要对SSL协议的安全性进行进一步的研究，以确定SSL协议在多大程度上能够保护网络上的数据。当计算机通过网络发送数据时，数据以数据包的形式传输。嗅探是一种监测通过网络的每个数据包的技术。嗅探器带来的安全威胁是他们能够捕获所有通过网络传入和传出的数据包，其中包括密码，用户名和其他敏感问题。数据包嗅探器捕获寻址到其他设备的数据，然后将其存储以供稍后分析。系统管理员还可以使用嗅探来监视网络并解决网络中的问题。
2015-08-22 cs.CR
Secure Byzantine-Robust Distributed Learning via Clustering
Coordinated Sciences Laboratory（协同科学实验室）；University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
联邦学习系统，共同保持拜占庭的鲁棒性和隐私仍然是一个开放的问题。健壮的聚合是拜占庭攻击的标准防御，通常需要服务器访问个人更新或非线性计算-因此与隐私保护方法（例如通过多方计算的安全聚合）不兼容。为此，我们提出了共享（安全分层鲁棒聚合），一个分布式学习框架，旨在以加密方式保护客户端更新的隐私和鲁棒性拜占庭对手同时。其关键思想是在通过强大的聚合过滤恶意更新之前，在随机群集的客户端之间进行安全平均。实验表明，SHARE具有与现有技术相似的鲁棒性保证，同时增强隐私。
2021-10-06 cs.AI cs.CR cs.LG
Secure Channel for Molecular Communications
纳米网络中的分子通信是一种新兴的通信范式，它使用分子作为信息载体。实现安全的信息交换是需要考虑的实际挑战之一，以解决纳米网络中分子通信的潜力。本文将安全信道引入到分子通信中来防止窃听。首先，我们提出了一种基于Diffie Hellman算法的方法，通过该方法，通信纳米机器可以通过分子信号交换秘密密钥。然后，我们使用这个秘密密钥来执行加密。此外，我们还提出了秘密密钥交换算法和安全的分子通信系统。建议的安全系统被发现有效的能源消耗。
2017-09-14 cs.CR cs.ET cs.IT
Scalable and Communication-efficient Decentralized Federated Edge Learning with Multi-blockchain Framework
新兴的联邦边缘学习（Federated Edge Learning，FEL）技术在保证机器学习性能的同时，也解决了数据隐私带来的“数据孤岛”问题，引起了广泛关注。然而，大规模自由电子激光仍然面临着以下关键挑战：（1）缺乏一个安全和通信效率高的模型训练计划的自由电子激光;（2）没有可扩展的和灵活的框架，更新本地模型和全球模型共享（交易）管理。为了弥合差距，我们首先提出了一个区块链授权的安全FEL系统，该系统具有由主链和子链组成的分层区块链框架。该框架可以通过单独管理本地模型更新或模型共享记录来实现性能隔离，从而实现可扩展和灵活的分散式FEL。然后设计了一个一致性证明方案，以去除低质量的模型更新，并以分散和安全的方式管理合格的模型更新，从而实现安全的FEL。为了提高区块链授权的FEL的通信效率，梯度压缩方案被设计成生成稀疏但重要的梯度，以在不影响准确性的情况下减少通信开销，并且还进一步加强训练数据的隐私保护。安全性分析和数值结果表明，所提出的方案可以实现安全的，可扩展的，和通信效率的分散FEL。
2020-08-10 cs.CR
Blockchain based Privacy-Preserving Software Updates with Proof-of-Delivery for Internet of Things
大量物联网设备通过互联网连接。然而，这些物联网设备中的大多数通常在设计上并不完美，甚至存在安全弱点或漏洞。因此，必须安全地更新这些物联网设备，修补其漏洞并保护相关用户的安全。现有的研究基于作为传输网络的区块链网络提供安全可靠的更新。然而，这些方法可能会在更新物联网设备时损害用户隐私。在本文中，我们提出了一种新的基于区块链的隐私保护软件更新协议，该协议通过激励机制提供安全可靠的更新，并保护相关用户的隐私。供应商提供更新，并通过使用智能合约向物联网设备提供更新的传输节点提供财务激励来做出承诺。传输节点通过提供递送证明来获得经济激励。传输节点使用双重认证防止签名（DAPS）进行公平交换，以获得交付证明。具体地，发送节点通过使用DAPS从IoT设备交换基于属性的签名。然后，它使用基于属性的签名作为交付证明来接收财务激励。通常，IoT设备必须对基于属性的签名（ABS）执行复杂的计算。这对于资源有限的设备来说是不可容忍的。我们提出了一个具体的外包的基于属性的签名（OABS）方案来抵抗的弱点。然后，我们证明了建议的OABS和协议的安全性。最后，我们在Solidity中实现了智能合约，以证明所提出的协议的有效性。
2019-02-11 cs.CR
Secure Personal Content Networking over Untrusted Devices
在多设备环境中，秘密共享和管理个人内容是一项具有挑战性的任务。在本文中，我们设计并实现了一个新的平台，称为个人内容网络（PCN）。我们的工作受到以内容为中心的网络（CCN）的启发，因为我们的目标是使用其名称而不是其位置来访问个人内容。PCN的独特挑战是支持安全的文件操作，如复制、更新和对分布式不受信任设备的访问控制。这项工作的主要贡献是设计和实现了一个安全的内容管理平台，支持安全更新，复制和细粒度的内容为中心的文件访问控制。此外，我们通过CCNx骨架上的原型实现证明了其可行性。
2015-06-01 cs.CR cs.NI
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
Coin Tossing is Strictly Weaker Than Bit Commitment
我们定义适用于两个不信任的各方谁控制两个或两个以上的独立的安全站点之间的狭义相对论保证通信的时间间隔的加密假设。我们表明，在这些假设下，无条件安全的抛硬币可以进行经典信息的交流。我们还表明，继Mayer，Lo和Chau，无条件安全的比特承诺不能进行许多经典或量子信息的交换。最后，我们表明，在标准的密码学假设下，抛硬币是严格弱于位承诺。也就是说，没有安全的经典或量子比特承诺协议可以从有限数量的安全抛硬币黑盒的调用以及大量的附加信息交换来构建。
1999-10-29 cs.CR quant-ph
Sounds Good? Fast and Secure Contact Exchange in Groups
本文提出安全联系人交换协议 PairSonic，通过声学带外信道自动完成验证，在 N=45 的实验室研究中展现出优于 SafeSlinger 的可用性，并分析了用户对安全性与复杂性的感知偏差。
2024-11-20 cs.CR cs.HC cs.NI
Per-element Secure Aggregation against Data Reconstruction Attacks in Federated Learning
本文针对联邦学习中稀疏更新导致的单客户端非零值泄露问题，提出一种逐元素掩码安全聚合增强机制，仅在至少t个非零贡献的索引处揭示聚合值，并集成到Flamingo协议中以抵御数据重建攻击。
2025-08-18 cs.CR
Generalized DC loop current attack against the KLJN secure key exchange scheme
研究了一种新的对基尔霍夫定律-约翰逊噪声（Kirchhoff Law Johnson Noise，KLJN）安全密钥分发系统的攻击方法，该方法在Alices和Bobs两端引入未知的寄生直流电压源.本文是我们早期的调查与单端寄生源的推广。假设夏娃不知道的寄生源的值，一个新的攻击，利用寄生直流电压源产生的电流，介绍。该攻击是数学分析和演示的计算机模拟。简单的防御方法对攻击显示。早期的防御方法仅基于Alice和Bob的端子处的电流/电压数据的比较在这里是无用的，因为导线电流和电压在两端是相等的。然而，更昂贵的版本的早期防御方法，这是基于现场系统模拟和比较与测量，有效地工作。
2019-09-30 cs.CR cs.ET
