TinyAKE: A More Practicable and Trustable Scheme for Authenticated Key Establishment in WSNs
现有的无线传感器网络密钥建立协议没有充分考虑无线传感器网络密钥丢失率高、资源受限、安全性要求高等特点。从MAC层和物理层分析密钥建立问题，现有协议由于协议包过长和单轮密钥建立，实用性不强。为了缓解这些问题的影响，提出了一组安全传感器网络的设计原则，并提出了一种基于轻量级证书的认证密钥传输协议TinyAKE。利用不可否认性理论证明了TinyAKE协议的安全性，同时证明了协议的正确性，并与现有的同类协议进行了性能分析和比较。最后，在TinyOS上用TinyECC实现了TinyAKE。我们的评估表明，TinyAKE是一个更实用和可信的认证密钥建立协议比现有的协议。实验结果表明，在无线传感器网络中采用证书机制进行密钥传输是可行的。仿真结果表明，采用重复密钥协商提高TinyAKE的安全连通率时，最佳的重复协商次数为1。
2021-04-05 cs.CR
Authenticated Secret Key Generation in Delay Constrained Wireless Systems
随着5G低延迟应用的出现，如触觉和V2X，人们寻求低复杂度和低延迟的安全机制。有前途的轻量级机制包括物理不可克隆函数（PUF）和秘密密钥生成（SKG）在物理层，在本文中考虑。在这个框架中，我们提出了i）一种新的认证加密使用SKG; ii）组合PUF / SKG认证，以减少计算开销; iii）0-RTT恢复认证协议; iv）SKG和加密数据传输的流水线。对于后者，我们研究了多载波系统的并行SKG方法，其中子载波的子集用于SKG，其余用于数据传输。通过将子载波分配公式化为子集和$0-1$背包优化问题，在安全、功率和延迟约束下确定最优资源分配。提出了一种线性复杂性的启发式方法，并证明了相对于最优动态规划解的损失可以忽略不计。所有提出的机制都有可能为新一代的延迟感知安全协议铺平道路。
2020-03-26 cs.CR
Cryptanalysis of Multi-Server Authenticated Key Agreement Scheme Based on Trust Computing Using Smart Cards and Biometrics
通信技术的进步为各种服务提供了可扩展的平台，其中远程用户可以从任何地方访问服务器而无需从其位置移动。它为在线服务提供了独特的机会，使得用户不需要亲自出现在服务中心。这些服务采用认证和密钥协商协议，以确保对资源的授权和安全访问。大多数身份验证方案支持单服务器环境，其中用户必须向每个服务器注册。如果用户希望访问多个应用服务器，他需要向每个服务器注册。虽然多服务器认证方案引入了可扩展的平台，使得用户可以使用单个注册与任何服务器交互。最近，Chuang和Chen提出了一种基于灵巧卡、口令和生物特征的高效多服务器认证密钥协商方案。这是一个轻量级的认证方案，只需要计算哈希函数。在这篇文章中，我们提出了一个简短的评论庄和陈的计划。我们分析了Chuang和Chen的方案，发现他们的方案不能抵抗被盗灵巧卡攻击，这会导致用户的冒充攻击，服务器欺骗攻击和中间人攻击。此外，我们还证明了他们的方案有一个弱密钥协商协议，它不能确保前向保密性。
2014-01-20 cs.CR
Securing Cross-Domain Internet of Drones: An RFF-PUF Allied Authenticated Key Exchange Protocol With Over-the-Air Enrollment
The Chinese University of Hong Kong, Shenzhen（香港中文大学（深圳））；University of Liverpool（利物浦大学）；Southeast University（东南大学）；Nanyang Technological University（南洋理工大学）
本文提出一种集成RFF与PUF的轻量级认证密钥交换协议，用于安全的无人机跨域通信，通过空中注册和临时密钥生成提升安全性与效率。
2025-12-26 cs.CR
Authenticated encryption for space telemetry
University of Technology Sydney（悉尼科技大学）
本文提出了一种轻量级认证加密方案，用于在资源受限环境下满足紧急空间 telemetry 的安全需求，保障数据的保密性、完整性和真实性。
2026-01-29 cs.CR cs.NI cs.SY
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
Lightweight Distance bound Protocol for Low Cost RFID Tags
几乎所有现有的RFID认证方案（标签/阅读器）都容易受到中继攻击，因为它们无法估计到标签的距离。这些攻击是非常严重的，因为它可以在没有阅读器和标签的通知的情况下安装，并且不能通过在应用层操作的加密协议来防止。距离边界协议通过测量短认证消息的往返时间，代表了一种很有前途的方法来挫败中继攻击。所有现有的距离绑定协议在标签侧使用随机数生成器和散列函数，这使得它们不适用于低成本RFID标签。提出了一种轻量级的低成本RFID标签距离绑定协议。该协议基于Gossamer双向认证协议的修改版本。该协议的实现满足了低成本RFID标签的有限能力。
2010-05-07 cs.CR
Secure, Robust, and Energy-Efficient Authenticated Data Sharing in UAV-Assisted 6G Networks
本文针对6G网络中UAV辅助的数据共享问题，提出了SeGDS和SeDDS两种基于无证书密码学的轻量级安全协议，实现了高效的内容下载与D2D共享，有效抵御DoS及搭便车攻击，显著降低了计算与通信成本。
2024-02-17 cs.CR
Protecting Context and Prompts: Deterministic Security for Non-Deterministic AI
MACAW Security, Inc.（MACAW安全公司）
本研究提出认证提示和上下文技术，通过加密验证和策略代数实现LLM的预防性安全，有效防止提示注入和上下文操纵攻击。
2026-02-11 cs.AI cs.CR cs.MA
SCARL: Side-Channel Analysis with Reinforcement Learning on the Ascon Authenticated Cipher
现有的边信道分析技术需要以先验知识或一组训练数据的形式的泄漏模型，以建立秘密数据和测量之间的关系。我们引入侧通道分析与强化学习（SCARL）能够提取数据相关的功能的测量在无监督学习的方法，而不需要泄漏模型的先验知识。SCARL由自动编码器和强化学习算法组成，自动编码器将功率测量信息编码为内部表示，强化学习算法提取关于秘密数据的信息。我们采用了一个强化学习算法与演员-评论家网络，以确定适当的泄漏模型，导致最大的自动编码器表示的集群间分离。SCARL假设一般非线性泄漏模型的低阶分量对敏感数据的泄漏有较大贡献。在Artix-7 FPGA上的Ascon认证密码的轻量级实现上，SCARL能够在密码的密钥插入或加密阶段使用24 K功率迹线恢复秘密密钥。我们还表明，经典的技术，如DPA和CPA无法识别正确的关键使用传统的线性泄漏模型和超过40 K的电源痕迹。
2020-06-06 cs.CR cs.IT math.IT
Sanctorum: A lightweight security monitor for secure enclaves
飞地已经成为实现可信执行环境的一个特别引人注目的基本要素：在一个基本上不可信的软件环境中，高度隔离的敏感用户模式进程。虽然各种飞地系统采用的威胁模型不同，但它们提供的高级保证基本上是相同的：飞地初始状态的证明，以及在对手存在的情况下飞地完整性和隐私的保证。这项工作描述了Sanctorum，一个小型的可信代码库（TCB），由一个通用的飞地功能系统组成，足以实现类似于英特尔SGX提供的原语的安全飞地。虽然飞地可以通过无条件信任的硬件和微代码实现，正如SGX中的情况一样，但我们采用了一个较小的TCB，主要由经过认证的特权软件组成，可以根据需要进行更换或修补。Sanctorum在满足基线安全要求的有序多处理器系统上实现了一个经过正式验证的通用飞地规范，例如，MIT Sanctum处理器和Keystone飞地框架。Sanctorum需要可靠的硬件，包括随机数生成器、通过安全自举协议导出的私有加密密钥对以及用于保护敏感信息的鲁棒隔离原语。Sanctorum的威胁模型由隔离原语的威胁模型提供信息，适用于向各种处理器系统添加安全区。
2018-12-27 cs.CR
LSEG: A Lightweight and Secure Key Exchange Protocol for Smart Grid Communication
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
L2AI: lightweight three-factor authentication and authorization in IOMT blockchain-based environment
针对医疗物联网中不安全信道带来的安全挑战，提出L2AI轻量级三因素认证方案，利用伪身份和动态索引增强匿名性，并通过ROR模型和Proverif工具验证安全性，支持高效注册与可扩展性。
2024-07-16 cs.CR
Security in Automotive Networks: Lightweight Authentication and Authorization
随着车辆之间的互联数量不断增加，内部车辆网络的攻击面急剧上升。虽然这些网络可以抵御外部攻击，但它们通常没有任何内部安全措施来防止恶意组件或破坏网络边界的对手。为了确保车载网络的安全，必须对所有通信组件进行身份验证，并且只允许授权组件发送和接收消息。这是通过使用身份验证框架来实现的。密码学被广泛用于认证通信方并提供安全通信信道（例如，互联网通信）。然而，车载网络的实时性能要求限制了可以使用的加密算法和协议的类型。特别地，非对称密码术在车辆操作期间在计算上是不可行的。在这项工作中，我们解决了汽车系统设计认证协议的挑战。我们提出了用于安全汽车网络的轻量级身份验证（LASAN），这是一种完整的生命周期身份验证方法。我们描述了核心LASAN协议，并展示了它们如何保护内部车辆网络，同时遵守该域的实时约束和低计算资源。与以前的工作不同，我们还解释了如何将此框架集成到汽车生命周期的各个方面，包括制造，车辆维护和软件更新。我们评估LASAN在两个不同的方式：第一，我们分析了协议的安全属性，使用建立协议验证技术的基础上形式化的方法。其次，我们评估了LASAN的时序要求，并使用一个新的高度模块化的离散事件模拟器的车载网络，我们已经开发了这种评估的其他框架进行比较。
2017-03-15 cs.CR
KRB-CCN: Lightweight Authentication & Access Control for Private Content-Centric Networks
以内容为中心的网络（CCN）是一种互联网络范式，为当今基于IP的互联网架构提供了一种替代方案。CCN强调可寻址的命名内容，而不是关注主机及其位置。通过将内容与其位置分离，CCN允许机会性网络内内容缓存，从而实现更好的网络利用率，至少对于可扩展的内容分发。但是，为了得到认真考虑，CCN必须支持基本的安全服务，包括内容真实性，完整性，机密性，授权和访问控制。当前的方法依赖于内容生产者来执行授权和访问控制。这种一般方法有几个缺点。第一，消费者的隐私与生产者的隐私没有得到保护。其次，身份管理和访问控制对生产者施加了很高的计算开销。此外，必须为每个内容请求做出不必要的重复认证和访问控制决策。这些问题促使我们设计KRB-CCN-一个完整的授权和访问控制系统的私人CCN。KRB-CCN受到基于IP的网络中身份验证的启发，涉及不同的身份验证和授权机构。通过这样做，KRB-CCN消除了生产者做出消费者身份验证和访问控制决策的需要。KRB-CCN保护消费者隐私，因为生产者不知道消费者的身份。生产者也不需要保持任何硬状态，只需要执行两个对称密钥操作，以保证敏感内容仅机密地传递给经过身份验证和授权的消费者。最重要的是，与现有设计不同，KRB-CCN离开网络（即，CCN路由器）的任何授权，访问控制或机密性问题。我们描述KRB-CCN的设计和实现，分析其安全性，并报告其性能。
2018-04-11 cs.CR
Security Analysis of the EDHOC protocol
Ephemeral Diffie-Hellman Over COSE（EDHOC）旨在成为一种非常紧凑和轻量级的具有临时密钥的认证Diffie-Hellman密钥交换。预计它将提供相互认证、前向保密和身份保护，具有128位安全级别。在SECRYPT '21上已经提出了对以前版本的正式分析，并在IETF正在进行的评估过程中进行了一些改进。不幸的是，虽然形式化分析可以发现协议中的一些误解，但它不能评估实际的安全级别。在没有完全中断的情况下，我们无论如何都会在2^64个操作中展示攻击，这与预期的128位安全级别相矛盾。此后，我们提出了改进，其中一些是在没有额外的成本，以实现128位的安全性的所有安全属性（即密钥隐私，相互认证和身份保护）。
2022-09-09 cs.CR
PUFBind: PUF-Enabled Lightweight Program Binary Authentication for FPGA-based Embedded Systems
针对FPGA嵌入式系统中软件被篡改导致安全风险的问题，提出基于PUF的轻量级软硬件协同认证方案PUFBind，绑定程序与特定FPGA，裸机运行无需修改原有设计，经原型验证资源开销低且平台无关。
2025-01-14 cs.AR cs.CR
A Lightweight Post-Quantum Authentication Framework for 5G Base Station Bootstrapping
University of South Florida（南佛罗里达大学）；Purdue University（普渡大学）；University of Texas at Dallas（德克萨斯大学达拉斯分校）
针对5G基站广播认证缺乏后量子安全的问题，提出EMULSION框架，利用5G原生特性（固定SIB传输窗口、毫秒级时间同步、eSIM/USIM凭证管理）结合TESLA式HMAC链和紧凑后量子签名MAYO，实现单包无碎片认证，延迟和开销显著低于ML-DSA和FN-DSA。
2026-09-08 cs.CR
Comment on Chen et al.'s Authentication Protocol for Internet of Health Things
本文针对Chen等人提出的医疗物联网轻量级认证与密钥协商协议展开分析，证明其易受已知会话特定临时信息攻击和窃取验证器攻击，指出该方案存在安全缺陷。
2024-06-24 cs.CR
Network-Centric Quantum Communications with Application to Critical Infrastructure Protection
以网络为中心的量子通信（NQC）-一种新的，可扩展的量子密码学的实例，提供密钥管理与光网络中的轻量级加密，认证和数字签名的前向安全-简要介绍。利用集成光子学量子通信组件（称为QKarD）的多节点实验测试台的结果包括：量子识别;可验证的量子秘密共享;多方认证密钥建立，包括组密钥;以及单光纤量子安全通信，可用作现有光纤安装的安全改造/升级。NQC满足具有挑战性的同时延迟和电网控制通信的安全要求，这不能满足不妥协使用传统的密码学的演示。
2013-05-01 cs.CR quant-ph
Secure and Dynamic Publish/Subscribe: LCMsec
本文提出无代理去中心化发布/订阅协议 LCMsec，通过认证加密、Raft 启发的组发现和 Dutta-Barua 组密钥协商，在保障 IoT 与汽车应用安全的同时降低密钥协商与 MAC 开销。
2023-08-14 cs.CR
A Key-Agreement Protocol Based on Static Parameters and Hash Functions
无线人体传感器网络是一项新兴的技术，在能量消耗、覆盖半径、通信可靠性等方面受到限制。此外，节点之间的通信包含非常敏感的个人信息，有时由于存在敌对环境，存在广泛的安全风险。因此，设计认证密钥协商（AKA）协议是这些网络中的一个重要挑战。最近，Li等人提出了一种使用哈希和XOR函数的轻量级方案，与基于椭圆曲线的类似方案相比，该方案效率更高。然而，调查显示，关于传感器节点会话之间不可链接性的说法是不正确的。本文考虑了Li等人提出的方案的安全性问题及其一些新的扩展，提出了一种新的AKA方案，该方案具有匿名性和传感器节点会话的不可链接性。理论分析结果表明，与同类方案相比，该方案的平均能耗和平均计算时间降低了61%，平均通信开销降低了41%.此外，它已被正式和非正式的分析表明，除了两个匿名性和不可链接性的特点，在所提出的方案的安全性的其他主要特征是可比的，并与最近的类似计划。
2020-10-17 cs.CR
ESAU: Expeditious Swarm Remote Attestation for Pub-Sub IoT Networks with Untrusted Cloud-based Proxy Verifier
National Sun Yat-sen University（国立中山大学）
针对不可信云代理验证器的发布-订阅物联网网络，提出云辅助快速集群远程验证方案，解决资源受限设备轻量级验证、云侧未授权访问及RA与认证密钥交换扩展问题，经分析与仿真验证可行性。
2026-10-14 cs.CR
Privis: Towards Content-Aware Secure Volumetric Video Delivery
针对现有体积视频传输沿用2D统一加密方案、未兼顾异构隐私敏感度与XR低延迟约束的问题，提出显著性引导传输框架Privis，通过内容分块、自适应密钥轮换轻量加密、选择性流量整形平衡安全与延迟，验证了方案可行性。
2025-11-18 cs.CR cs.MM
I-(OT)^2: A Client-optimal Oblivious Transfer Protocol for IoT Devices
King Abdullah University of Science and Technology (KAUST)（阿卜杜拉国王科技大学）
针对物联网设备等客户端计算受限场景，提出一种基于二次剩余问题的1-out-of-2不经意传输协议，通过轻量级离线预计算将在线计算负担几乎全部转移给发送方，显著降低接收方计算和通信开销。
2026-06-01 cs.CR
SecDT: A Profile-Based Security Layer for TRDP Communications
University of the Basque Country (EHU)（巴斯克大学）；CAF S.A.（CAF公司）
针对TRDP协议原生密码保护不足及组播流量配置文件带来的挑战，提出基于现代密码算法的轻量级安全层SecDT，依赖OKMS实现安全配置协商与密钥管理，原型开销可控，适配轨道车辆实时通信需求。
2026-10-23 cs.CR cs.NI
Secure Video Streaming Using Dedicated Hardware
Nottingham Trent University（诺丁汉特伦特大学）；School of Science and Technology（科学技术学院）
目的：本文的目的是介绍一种系统，该系统可以增强用于监视和监控的物联网（IoT）系统的安全性，效率和可重构性。研究方法：为了提高智能物联网边缘设备的安全性和帧速率，提出了一种由中央处理器（CPU）和现场可编程门阵列（FPGA）组成的多处理器片上系统（MPSoC）。私有加密密钥安全地嵌入FPGA单元中，以避免暴露在随机存取存储器（RAM）中。这允许边缘设备安全地存储和验证密钥，保护从同一集成电路（IC）传输的数据。此外，边缘设备可以使用轻量级通信协议同时发布和路由相机流，实现每秒14帧（fps）的帧速率。MPSoC的性能与NVIDIA Jetson Nano（NJN）和Raspberry Pi 4（RPI 4）进行了比较，发现RPI 4是最具成本效益的解决方案，但具有较低的帧速率，NJN是最快的，因为它可以实现更高的帧率，但不安全，MPSoC是最佳解决方案，因为它提供平衡的帧速率，并且它是安全的，因为它从不将安全密钥暴露到存储器中。结果如下：所提出的系统成功地解决了用于监视和监控的物联网系统的安全性，可扩展性和效率的挑战。加密密钥被安全地存储和认证，边缘设备能够同时发布和路由以14 fps的高清图像的摄像头流。
2023-03-25 cs.CR cs.CV
FlexiChain 2.0: NodeChain Assisting Integrated Decentralized Vault for Effective Data Authentication and Device Integrity in Complex Cyber-Physical Systems
本文提出FlexiChain 2.0，通过NodeChain分布式UID保险库和链式认证机制，为复杂信息物理系统提供轻量级、抗攻击的数据认证与设备完整性保障。
2023-04-18 cs.CR cs.DC
