CovertAuth: Joint Covert Communication and Authentication in MmWave Systems
针对毫米波波束对齐阶段的窃听和冒充攻击，本文提出CovertAuth安全框架。通过联合优化波束训练预算和传输功率实现隐蔽通信，并利用天线阵列互耦效应设计物理层认证方案，有效提升了系统的检测准确性与安全性。
2025-07-11 cs.CR eess.SP
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
mPSAuth: Privacy-Preserving and Scalable Authentication for Mobile Web Applications
Institute of Applied Research (IAF), Karlsruhe University of Applied Sciences（卡尔斯鲁厄应用技术大学应用研究所）
针对移动 Web 行为认证中的隐私与可扩展性问题，本文提出 mPSAuth，在同态加密数据上运行认证协议和与用户数解耦的机器学习模型，并在真实移动应用数据上验证其高准确率与低开销。
2022-10-07 cs.CR cs.LG
Let Your Camera See for You: A Novel Two-Factor Authentication Method against Real-Time Phishing Attacks
如今，双因素身份验证（2FA）是一种广泛实施的对抗网络钓鱼攻击的机制。尽管在2FA方面已经进行了大量的研究，但大多数2FA系统仍然容易受到精心设计的钓鱼攻击，有些甚至需要特殊的硬件，这限制了它们的广泛部署。最近，实时的【形】网络钓鱼（RTP）使情况变得更糟，因为对手可以毫不费力地建立一个复制目标网站的网络钓鱼网站，而无需任何网页设计技术的背景。传统的2FA很容易被这种RTP攻击绕过。在这项工作中，我们提出了一种新的2FA系统来对抗RTP攻击。其主要思想是请求用户拍摄具有地址栏中的域名的Web浏览器的照片作为第二认证因素。Web服务器端基于光学字符识别（OCR）提取域名信息，然后确定用户正在访问的是该网站还是假冒网站，从而击败对手必须使用不同域建立假冒网站的RTP攻击。我们原型我们的系统，并评估其在各种环境中的性能。实验结果表明，PhotoAuth是一种有效的认证技术，具有良好的可扩展性。我们还表明，与其他2FA系统相比，PhotoAuth具有几个优势，特别是除了手机之外，客户端不需要特殊的硬件或软件支持，因此易于部署。
2021-09-01 cs.CR
Cloud-Based Secure Authentication (CSA) Protocol Suite for Defense against DoS Attacks
基于云的服务已成为我们日常软件解决方案的一部分。身份认证过程被认为是这些服务的主要网关。因此，这些门越来越容易受到攻击者的攻击，他们可能会使用拒绝服务（DoS）攻击来永久关闭这些门。有许多身份验证协议足够强大，可以验证身份并保护传统的网络应用程序。然而，当在基于云的应用中使用时，这些认证协议本身可能引入DoS风险。这种风险的引入是由于使用了繁重的验证过程，这可能会消耗云资源并禁用应用程序服务。在这项工作中，我们提出了一种新的基于云的认证协议套件，不仅知道内部的DoS威胁，但也能够抵御外部的DoS攻击者。所提出的解决方案使用了一个多层次的自适应技术来规定的协议参与者的努力。该技术能够识别合法用户的请求，并将其置于身份验证过程队列的前面。身份验证过程的设计方式使基于云的服务器变得无足迹，并完全意识到任何DoS攻击的风险。
2017-11-22 cs.CR
PSAA: Provable Secure and Anti-Quantum Authentication Based on Randomized RLWE for Space Information Network
目前，由于空间信息网络（SIN）的高度可扩展性和全球覆盖性，更多的服务提供商和用户愿意通过卫星网络提供或订购个人服务。然而，这些信息是通过公共卫星-地面链路传输的，这使得接入用户容易受到各种形式的攻击。现有的认证协议不能满足预期的安全性和短时延的要求，以确保用户实时访问的安全性和通信内容的机密性。不仅如此，随着量子计算机的发展，ECDLP、DLP等难题也被证明在多项式时间内可解，导致新的威胁出现。因此，在本文中，我们提出了一个可证明安全和反量子认证协议的基础上随机RLWE。该协议不仅满足预定义的安全要求，而且基于预协商和较少的认证传输，降低了认证阶段的总延迟。此外，针对卫星动态拓扑引起的信号切换场景，设计了简洁的切换方案。进一步的形式和非形式安全性证明及性能分析表明，该协议在保证较高安全性的同时，能以较低的认证延迟抵抗各种攻击，更适用于SIN.
2022-08-01 cs.CR
Securing HPC using Federated Authentication
联合身份验证可以大大减少基本帐户维护的开销，同时提高整体系统安全性。与用户在其主要组织中更频繁使用的帐户集成，既为最终用户提供了更好的体验，又使帐户泄露或从属关系的更改更有可能被注意到并采取行动。此外，随着许多组织过渡到对所有账户访问进行多因素身份验证，利用外部联合身份管理系统的能力为他们的工作提供了好处，而无需单独实施不同的多因素身份验证流程的额外开销。本文介绍了我们通过使用美国政府PKI和InCommon Federation启用联合身份验证、将其扩展到生产HPC系统的用户群以及这些选择背后的动机所获得的经验和教训。我们只收到用户的积极反馈。
2019-08-20 cs.CR cs.DC
"Setting up TLS authentication was hell": A Usability Study of Client Certificate Authentication
University of Tennessee（田纳西大学）
本文通过纵向研究发现，尽管mTLS在日常使用中流畅，但初始配置成为主要瓶颈，且仅有9%的学生理解证书认证的安全影响，表明需重大平台改进才能推动mTLS主流化。
2026-09-01 cs.CR
Pitfalls in Designing Zero-Effort Deauthentication: Opportunistic Human Observation Attacks
取消身份验证是任何身份验证系统的重要组成部分。计算设备在日常生活中的广泛使用已经强调了对零努力解除认证方案的需要。然而，寻求消除用户的努力可能会导致隐藏的安全漏洞的认证方案。作为一个例子，我们调查了一个突出的零努力取消认证计划，称为ZEBRA，它提供了一个有趣的和有用的解决方案，在原来的文件中所展示的一个困难的问题。我们确定了一个微妙的不正确的假设，在其对手模型，导致一个根本的设计缺陷。我们利用这一点来打破计划，与ZEBRA论文中研究的天真攻击相比，人类在现实的对手模型中更容易执行一类攻击。例如，我们的一个主要攻击，其中人类攻击者必须在附近的终端上机会主义地模仿受害者的键盘打字活动，与需要模仿键盘和鼠标活动以及键盘鼠标移动的天真攻击相比，要成功得多。此外，通过了解ZEBRA的设计缺陷，污染输入的情况下，我们表明，我们可以借鉴良好理解的设计原则，以提高ZEBRA的安全性。
2016-02-14 cs.CR
A Spatial Crypto Technique for Secure Data Transmission
本文提出了一种用于网络数据安全传输的空间加密技术。该算法的目的是打破了ciprocal数据包成多个数据将被封装到一个空间模板。提供了一种安全和有效的机制来传送在接收端从分组中的原始数据部分获得原始数据所需的信息。认证码（MAC）也用于确保每个数据包的真实性。
2010-04-01 cs.CR
PBAG: A Privacy-Preserving Blockchain-based Authentication Protocol with Global-updated Commitment in IoV
车辆互联网（IoV）越来越多地用作通过在诸如车辆和基础设施的实体之间建立连接来传播关键信息的媒介。在消息传输过程中，隐私保护认证被认为是抵御攻击者和恶意信息的第一道防线。为了实现更安全和稳定的通信环境，越来越多的基于区块链的认证方案被提出。乍一看，现有的方法提供了健壮的架构，并实现了透明的身份验证。然而，在这些方案中，验证者必须提前连接到区块链网络，并使用智能合约完成身份验证，这降低了延迟。为了弥补这一限制，我们提出了一种保护隐私的基于区块链的身份验证协议（PBAG），其中根机构（RA）为每个授权车辆生成与颁发的证书相对应的唯一评估证明。同时，RA广播基于所有有效证书的公共全局承诺。代替查询存储在区块链中的证书，车辆将通过利用双线性对的全局承诺来有效地证明是授权用户。此外，我们的方案可以防止车辆配备无效证书完成认证，从而避免了耗时的检查证书吊销列表（CRL）。最后，我们的计划提供了隐私属性，如匿名性和不可链接性。它允许基于评估证明的匿名认证，并在发生争议时实现身份的可追溯性。仿真结果表明，在批处理机制下，验证的平均时间为0.36ms，比现有的方案至少提高63.7%。
2022-08-31 cs.CR
LDA-2IoT : A Level Dependent Authentication using Two Factor for IoT Paradigm
基于物联网的服务的广泛扩展正在改变人们的生活习惯。凭借庞大的数据生成和智能决策支持系统，物联网正在支持许多行业改进其产品和服务。物联网开发人员面临的主要挑战是设计一个安全的数据传输系统和一个值得信赖的设备间和用户设备通信系统。数据从传感设备开始其旅程，并通过不同的介质到达用户仪表板。两个IoT设备之间的身份验证提供了一个可靠且轻量级的密钥生成系统。在本文中，我们提出了一种新的物联网模式的身份验证方法。我们假设一个基于ECC的通用物联网（LDA 2IoT）的两因素级别相关身份验证，其中层次结构中特定级别的用户可以访问部署在层次结构的下层或同级的传感器。我们基于Dolev Yao通道和广泛接受的基于随机预言的ROR模型对拟议的LDA 2IoT进行了安全分析。我们提供了使用MQTT协议的建议方案的实施。最后，我们通过将其与其他现有方案进行比较，对所提出的LDA 2IoT系统进行了性能分析。
2022-07-06 cs.CR
On the Effective Capacity of an Underwater Acoustic Channel under Impersonation Attack
研究了认证对水声信道有效容量的影响。具体而言，UWA信道受到存在于合法节点对（Alice和Bob）附近的恶意节点（Eve）的冒充攻击; Eve试图通过使Bob相信她确实是Alice来将其恶意数据注入系统。为了阻止Eve的冒充攻击，Bob利用发送节点的距离作为特征/指纹，在物理层执行基于特征的认证。由于在Bob处的认证，由于在发送节点（Alice或Eve）处缺乏信道知识，并且由于基于阈值的解码误差模型，所考虑的系统的相关动态可以由马尔可夫链（MC）建模。因此，我们计算状态转移概率的MC，和时刻生成函数的服务过程对应于每个状态。这使我们能够得到一个封闭形式的表达EC的认证参数。此外，我们计算的最佳传输速率（在爱丽丝）通过梯度下降（GD）技术和人工神经网络（ANN）的方法。仿真结果表明，在严格的认证约束（即，更多的假警报和更多的传输由夏娃）。仿真结果还表明，（最佳传输速率）性能的人工神经网络技术是相当接近的GD方法。
2020-02-12 cs.CR cs.IT eess.SP
Device-Independent Quantum Secure Direct Communication with User Authentication
针对传统量子安全直接通信依赖设备可信性的安全隐患，提出首个带用户身份认证的设备无关QSDC协议，并扩展为可双向传密的设备无关量子对话协议。
2024-08-14 cs.CR quant-ph
An Efficient Scheme for Sensitive Message Transmission using Blind Signcryption
盲签名方案是一种有效的协议，它保证了参与者的匿名性，而签密方案同时提供了消息的认证和消息的机密性，并且更有效。在本文中，我们提出了一个盲签密方案，结合了盲签名和签密的功能。这种盲签密对于基于匿名性、不可追踪性和不可链接性的应用非常有用。
2005-04-23 cs.CR
CallShield: Secure Caller Authentication over Real-Time Audio Channels
Qatar Computing Research Institute, HBKU（卡塔尔计算机研究所，HBKU）
CallShield通过实时神经水印技术实现安全呼叫身份认证，利用音频层进行身份验证，具备高成功率和抗失真能力。
2026-01-14 cs.CR
KDPrint: Passive Authentication using Keystroke Dynamics-to-Image Encoding via Standardization
本文提出 KDPrint 被动认证系统，将击键数据标准化编码为图像以捕捉时间动态，在自采数据集上实现 EER 6.7%，显著优于现有方法。
2024-05-03 cs.CR
A Comparative Usability Study of Two-Factor Authentication
双因素身份验证（2F）旨在通过要求用户提供额外的身份验证因素来增强基于密码的身份验证的弹性，例如，由安全令牌生成的代码。然而，它也为服务提供商带来了不可忽视的成本，并要求用户在认证过程中执行额外的操作。在本文中，我们提出了一个探索性的2F技术的可用性比较研究。首先，我们进行了一次研究前的访谈，以确定流行的技术以及使用它们的背景和动机。然后，我们根据219名Mechanical Turk用户完成的调查，提出了一项定量研究的结果，旨在衡量三种流行的2F解决方案的可用性：由安全令牌生成的代码，通过电子邮件或短信接收的一次性PIN，以及专用的智能手机应用程序（例如，Google Authenticator）。我们记录上下文和动机，并研究它们对感知可用性的影响。我们发现，2F技术总体上被认为是可用的，无论使用的动机和/或上下文。我们还提出了一个探索性的因素分析，强调三个指标-易用性，所需的认知努力和可信度-足以捕捉影响2F可用性的关键因素。
2014-01-31 cs.CR cs.HC
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
Peripheral Authentication for Parked Vehicles over Wireless Radio Communication
外围设备认证是车辆网络中的一个重要方面，用于仅向认证的外围设备提供服务，并向内部车辆模块（例如防抱死制动系统、动力传动系控制模块、发动机控制单元、变速器控制单元和轮胎压力监测）提供安全性。本文提出了一种三次握手方案，用于车辆对钥匙链的认证。钥匙扣是一种带有安全硬件的钥匙，可通过无线信道与车辆进行通信和身份验证。传统上，车辆到密钥卡的认证是通过挑战-响应验证协议来实现的。车辆身份和密钥卡之间的真实耦合避免了对车辆的任何非法访问。然而，这些认证消息可以由主动对手中继，从而可以放大真实车辆和密钥卡之间的实际距离。最终，对手可以通过中继无线信号而无需任何努力来生成或解码秘密凭证来访问车辆。因此，车辆到密钥卡认证方案必须包含附加属性验证，诸如密钥卡持有者的物理移动。我们的解决方案是一个两方和三路握手计划与主动和被动的承诺验证。所提出的解决方案还使用时间间隔验证，使得车辆和密钥卡两者将在类似的观察时间间隔内产生动态密钥卡的类似运动模式。因此，该解决方案不同于需要多次迭代以进行往返延迟测量的距离边界协议。所提出的方案是适应现有的承诺计划，如Schnorr识别计划和Pedersen承诺计划。
2018-07-31 cs.CR
Multi-message Authentication over Noisy Channel with Secure Channel Codes
在本文中，我们研究了多消息认证，以打击具有无限计算能力的对手。提出了一种基于窃听信道$(W_1,W_2)$的认证框架，以实现具有相同密钥的信息理论安全。所提出的框架桥接了物理层（PHY）安全的两个研究领域：安全传输和消息认证。具体地，发送方Alice首先通过具有纠错码的$(W_1,W_2)$向接收方Bob发送消息$M$;然后Alice采用散列函数（即，$\varepsilon$ -AWU $_2$散列函数）来使用密钥$K$生成消息$M$的消息标签$S$，并且通过利用具有指数小（在码长$n$上）平均错误概率的现有强安全信道编码来将$S$编码为码字$X^n$;最后，Alice通过$(W_1,W_2)$将$X^n$发送给Bob，Bob认证所接收的消息。我们开发了一个定理的要求/条件的认证框架是信息理论上的安全认证的多项式数量的消息在$n$。在此基础上，提出了一个能够保证安全性要求的认证协议，并证明了当$n$趋于无穷大时，其认证率可以趋于无穷大。在此基础上，利用基于\emph{Linear Feedback Shifting Register}（LFSR）的哈希函数和强安全极化码，设计并实现了一种基于二进制对称窃听信道（BSWC）的高效可行的认证协议.通过大量的实验表明，该协议可以实现低时间开销，高认证率，低认证错误率。
2017-08-09 cs.CR cs.IT math.IT
BAN-GZKP: Optimal Zero Knowledge Proof based Scheme for Wireless Body Area Networks
BANZKP是目前最好的基于零知识证明（ZKP）的安全、轻量级、节能的无线局域网认证方案。它容易受到重放攻击、汇聚端分布式拒绝服务攻击和冗余信息破解等多种安全攻击。然而，BANZKP需要端到端认证，这与人体姿势移动性不兼容。我们提出了一个新的方案BAN-GZKP。我们的计划提高了BANZKP的安全性和姿势移动弹性。此外，BAN-GZKP只使用了一个三阶段的认证，这是最佳的类ZKP协议。为了解决BANZKP的安全漏洞，BAN-GZKP使用了一种新的随机密钥分配和逐跳认证定义。我们进一步证明了我们的计划的可靠性，包括BANZKP是脆弱的各种攻击。此外，通过大量的模拟，我们证明了我们的计划，BAN-GZKP，优于BANZKP在可靠性方面的人体姿势移动性的各种网络参数（端到端的延迟，在网络中交换的数据包的数量，传输的数量）。我们比较了这两种方案，使用代表性的收敛播策略与各种传输速率和人体姿势的流动性。最后，重要的是要提到，与BANZKP相比，BAN-GZKP在存储器、计算复杂性或能耗方面没有额外的成本。
2018-02-20 cs.CR cs.NI
Personalized Image-based User Authentication using Wearable Cameras
个人设备（例如，笔记本电脑、平板电脑和移动电话）在日常生活中是常规的，并且具有存储用户的私人数据的能力。与这些设备相关的安全问题已成为用户和研究人员的主要关注点。在本文中，我们分析了第一人称视角的视频开发个性化的用户认证机制。我们提出的算法生成临时图像为基础的密码，有利于各种用途，如解锁移动终端或回退认证。首先，从自我中心的视频中提取代表性帧。然后，它们被分成可区分的片段之前，聚类过程被应用到丢弃重复的场景。整个过程旨在保留令人难忘的图像，以形成认证挑战。我们整合眼动追踪数据，以选择信息序列的视频帧，并建议一个基于模糊的方法，如果一个面向眼睛的相机是不可用的。为了评估我们的系统，我们在不同的设置，包括对象交互活动和旅行的情况下进行实验。即使我们的机制产生可变的图形密码，用户的登录工作是基于静态挑战的方法相媲美。我们验证了在随机和知情的攻击者熟悉环境的情况下的身份验证挑战，并观察到所需的时间和尝试次数明显高于合法用户，从而有可能检测到对身份验证系统的攻击。
2017-03-29 cs.CR cs.CY cs.HC
What a Mesh: Formal Security Analysis of WPA3 SAE Wireless Authentication
University of York（约克大学）；King’s College London（伦敦国王学院）；University of Birmingham（伯明翰大学）；University of Milan（米兰大学）
本文对WPA3 SAE协议进行形式化安全分析，结合通信逻辑和状态机模型，发现并修正IEEE 802.11标准中的问题，推动标准修订。
2026-03-24 cs.CR cs.NI
Killing the Password and Preserving Privacy with Device-Centric and Attribute-based Authentication
目前Web上的身份验证方法存在严重的缺陷。首先，服务严重依赖于传统的密码范例，这降低了最终用户的安全性和可用性。其次，缺乏基于属性的身份验证不允许对服务进行匿名保护访问。第三，用户拥有多个在线账户，这些账户往往反映出不同的身份特征。这使得用户难以证明身份属性的组合。在本文中，我们提出了一个隐私保护架构，以设备为中心和基于属性的身份验证，基于以下方面来解决这些弱点：1）可用/强大的以设备为中心的身份验证方法和联合登录解决方案之间的无缝集成; 2）分离授权、认证、行为认证和标识的关注点，以促进增量部署，广泛采用并符合NIST保证级别;以及3）一个新颖的集中式组件，允许最终用户执行身份配置文件和同意管理，以证明分散的身份方面的组合，并在设备丢失的情况下执行帐户恢复。据我们所知，这是在集成架构下融合上述技术的第一次努力。这种体系结构有效地认为密码范例过时，对服务提供商的软件栈进行最小的修改。
2020-01-16 cs.CR cs.NI
A Secure Communication Protocol for Remote Keyless Entry System with Adaptive Adjustment of Transmission Parameters
本文针对远程无钥匙进入系统易受重放、冒充攻击和干扰的问题，提出自适应跳频与TXP/PHY模式控制算法及轻量级车辆-钥匙认证协议，实验表明其能显著提升数据包投递率并有效防止未授权访问。
2025-04-13 cs.CR
Peer-group Behaviour Analytics of Windows Authentications Events Using Hierarchical Bayesian Modelling
网络安全分析师每天都会收到越来越多的警报。这主要是由于许多现有的方法来检测威胁的精度低，产生大量的误报。通常，在计算机网络内实现若干基于签名和统计的异常检测器以检测威胁。最近在用户和实体行为分析建模方面的努力揭示了如何通过更好地了解对等群体行为来减轻安全运营中心分析人员的负担。从统计学上讲，这项挑战包括准确地将具有相似行为的用户分组，然后识别出那些偏离同龄人的用户。这项工作提出了一种新的方法，对等组的行为建模的Windows身份验证事件，使用分层贝叶斯模型的原则。这是一个两阶段的方法，在第一阶段，对等组是基于数据驱动的方法，给定用户的个人身份验证模式。在第二阶段中，用户认证到不同实体的计数按小时聚合，并通过泊松分布建模，同时考虑到季节性成分和分层原则。最后，我们比较分组用户的基础上，他们的人力资源记录对数据驱动的方法，并提供经验证据减少警报的真实世界的认证数据集，从一个大的企业网。
2022-09-27 cs.CR stat.AP
An Analysis of Attack Vectors Against FIDO2 Authentication
Kiel University of Applied Sciences（基尔应用科技大学）
本文分析了FIDO2认证的攻击方法，探讨了两种新型攻击方式，发现其安全性较高，相比传统密码认证更具优势。
2026-04-22 cs.CR
Artificial-Noise-Aided Message Authentication Codes with Information-Theoretic Security
在过去，两种主要的认证方法，包括信息理论认证码和复杂性理论消息认证码（MAC），几乎是独立开发的。在本文中，我们提出了一个新的密码原语，即人工噪声辅助MAC（ANA-MAC），它可以被认为是计算安全和信息理论安全。对于ANA-MAC，我们引入了人工噪声来干扰复杂度理论MAC，并进一步采用量化来促进基于分组的传输。利用MAC中的密钥恢复的信道编码公式，标准认证标签的生成可以被看作是用于代码集合的编码过程，其中Alice和Bob之间的共享密钥被认为是输入，并且消息用于指定来自代码集合的代码。然后，我们表明，在ANA-MAC中引入人工噪声可以很好地抵御密钥恢复攻击，即使对手有无限的计算能力。最后，一个务实的方法分析ANA-MAC，我们展示了如何平衡三个性能指标，包括完整性错误，错误接受概率，和条件含糊的关键。该分析可以很好地应用于一类ANA-MAC，其中MAC采用Rijndael密码。
2015-11-17 cs.CR cs.IT math.IT
LiSA: A Lightweight and Secure Authentication Mechanism for Smart Metering Infrastructure
智能计量基础设施（SMI）是智能电网（SG）的核心组成部分，它使消费者和公用事业公司之间能够进行双向通信，以控制、监控和管理能耗数据。尽管中小企业具有突出的特点，但由于它们依赖公共通信网络，因此配备了信息和通信技术的中小企业也面临着新的威胁。因此，SMI通信的安全性提高了对能够满足SG的安全性要求的鲁棒认证和密钥协商原语的需求。因此，为了实现上述问题，本文介绍了一个轻量级的安全认证协议，“LiSA”，主要是为了安全的SMI在SG设置。该协议以椭圆曲线密码学为核心，提供了各种安全特性，如相互认证、匿名性、重放保护、会话密钥安全和抵抗各种攻击。准确地说，LiSA利用了椭圆曲线Qu Vanstone（EVQV）证书机制以及椭圆曲线Diffie Hellman问题（ECDHP）和椭圆曲线离散对数问题（ECDLP）的硬度。此外，LiSA的目的是提供最高级别的安全性相对于现有的计划，最少的计算和通信开销。例如，LiSA在智能电表和服务提供商之间执行不同的通行证时仅花费了11.826 ms和0.992 ms。此外，在每个会话期间，它总共需要544比特用于消息传输。
2019-07-21 cs.CR cs.NI
Putting Things in Context: Securing Industrial Authentication with Context Information
无线通信、移动和嵌入式计算领域的发展导致了设备应用的重大变化。在过去的几年里，嵌入式设备被带入消费领域，创造了物联网。此外，工业应用越来越依赖于通过信任边界进行通信。网络便宜且易于应用，同时提供了使日常生活更轻松舒适以及使行业更高效且耗时更少的可能性。这个互联世界的关键部分之一是对实体进行可靠和安全的身份验证。只有具有有效授权的实体才能根据访问控制方案对资源进行操作。本文概述了身份验证的挑战和实践，特别关注作为安全解决方案一部分的上下文信息。它可用于工业应用中的身份验证和安全解决方案。有关网络中事件的附加信息可以帮助入侵检测，特别是与安全信息和事件管理系统相结合。最后，一个身份验证和访问控制的方法，根据上下文信息和-取决于场景-多个因素。多个因素与上下文信息的组合使其安全，同时具有案例适应性，因此工作始终匹配，但永远不会超过安全需求。这是标准网络安全的一个常见问题，实体必须遵守严格，不灵活和不方便的政策。该方法已经基于RADIUS示例性地实现。考虑了不同的场景，表明这种方法能够为身份验证过程提供灵活和可扩展的安全性。
2019-05-29 cs.CR cs.HC
On the Complexity of Attacking Elliptic Curve Based Authentication Chips
在本文中，我们讨论了困难的安装成功的攻击密码实现时，重要信息丢失。我们首先详细描述了我们对自己设计的攻击，以强调需要哪些信息来增加攻击的成功率，即我们将其用作针对商业加密芯片的后续攻击的蓝图。我们想强调的是，我们对自己设计的攻击与认证过程中发生的情况非常相似，例如根据通用标准，在这些情况下，制造商需要提供详细信息。在没有签署NDA的情况下攻击商业设计时，我们需要在互联网上密集搜索有关设计的信息。我们不能100%正确地揭示被攻击的商业认证芯片所使用的私钥。此外，缺少对所使用密钥的了解使我们无法评估攻击的成功。我们能够在认证过程中揭示处理序列的信息，甚至详细到识别处理各个密钥位的时钟周期。总而言之，这种攻击的努力远远高于攻击一个众所周知的实现。
2022-01-24 cs.CR
Physical Layer Authentication and Security Design in the Machine Learning Era
本文探讨了机器学习在无线物理层安全中的应用，总结了定制化ML算法，并回顾了PHY认证与安全传输的最新进展及基于神经网络的优化方法，最后指出了相关挑战与机遇。
2023-05-16 cs.CR cs.IT math.IT
Efficient and Anonymous Two-Factor User Authentication in Wireless Sensor Networks: Achieving User Anonymity with Lightweight Sensor Computation
设计了一种基于智能卡的无线传感器网络用户认证方案（以下简称SCA-WSN方案），以确保只有同时拥有灵巧卡和相应密码的用户才能访问传感器数据及其传输。尽管近年来有许多研究工作，但设计一个有效的SCA-WSN方案来实现用户匿名仍然是一个具有挑战性的任务。大多数已发布的SCA-WSN计划只使用轻量级的密码技术（而不是公钥密码技术），为了提高效率，并已被证明无法提供用户匿名。一些方案采用椭圆曲线密码术以获得更好的安全性，但需要具有严格资源约束的传感器来执行计算上昂贵的标量点乘法;尽管增加了计算要求，但这些方案不提供用户匿名性。在本文中，我们提出了一个新的SCA-WSN计划，不仅实现了用户匿名，但也是有效的传感器的计算负载。我们的计划采用椭圆曲线密码，但限制其使用仅匿名用户到网关的身份验证，从而允许传感器只执行轻量级的加密操作。我们的方案还在从广泛接受的Bellare-Pointcheval-Rogaway（2000）模型扩展的形式化模型中享有可证明的安全性，以捕获用户匿名属性和各种SCA-WSN特定攻击（例如，被盗灵巧卡攻击、节点捕获攻击、特权内部攻击和被盗验证器攻击）。
2015-09-23 cs.CR
Leveraging Machine Learning for Wi-Fi-based Environmental Continuous Two-Factor Authentication
本文提出一种基于Wi-Fi环境特征和机器学习的零输入持续双因素认证方法，通过信标帧与RSSI实时验证用户身份并限制设备距离，实验准确率达92.4%，且能抵御多种网络攻击。
2024-01-12 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
Benchmarking the Security Protocol and Data Model (SPDM) for component authentication
本文在虚拟设备和基于VirtIO的虚拟硬盘上实现并基准测试SPDM，量化其认证引导开销及不同I/O工作负载下的读写性能影响。
2023-07-12 cs.CR
BETA-UAV: Blockchain-based Efficient Authentication for Secure UAV Communication
本文提出 BETA-UAV 方案，利用区块链智能合约记录无人机通信会话，以交易地址证明消息新鲜性与可信性，并通过以太坊实现验证其能抵抗主动攻击且显著降低计算和通信开销。
2024-02-24 cs.CR cs.SY eess.SY
A comprehensive secure protocol for all D2D scenarios
为了实现减少蜂窝业务和提高蜂窝网络效率这两个整体目标，D2 D被认为是一种新的通信信道。这种通信形式已经引入了第四代蜂窝通信，并在第五代蜂窝通信中发挥了重要作用。参考文献中定义的四种D2 D通信场景包括具有和不具有蜂窝基础设施的直接D2 D和中继D2 D通信。解决D2 D协议的主要挑战之一是它们具有可以适应四种场景的单个安全协议。在目前的研究中，我们提出了一个安全的D2 D协议的基础上ARIADNE。在源节点和目的节点之间采用LTE-A AKA协议进行认证和密钥协商，在中继节点之间采用TESLA进行广播认证。与现有的协议相比，我们提出的协议具有较小的计算开销和通信开销，并保留了认证、授权、机密性、完整性、安全密钥协商和安全路由传输等安全特性。我们检查认证，机密性，可达性，和安全密钥协议的建议与ProVerif验证工具。
2021-09-14 cs.CR
DAHash: Distribution Aware Tuning of Password Hashing Costs
入侵认证服务器并窃取所有加密密码散列的攻击者能够对每个用户的密码发起离线蛮干攻击。针对密码的离线蛮干攻击越来越普遍，并且有据可查的人类倾向于选择低熵密码和/或在多个帐户中重复使用这些密码，从而放大了这种危险。通常部署中等难度的密码散列函数，以通过增加攻击者的猜测成本来帮助保护密码免受离线攻击。然而，由于认证服务器是资源受限的，并且必须避免引入大量的认证延迟，因此可以使密码散列函数“硬”到何种程度是有限制的。观察到不同用户选择的密码强度存在很大差距，我们引入了DAHash（分布式感知密码哈希），这是一种新的机制，可以减少攻击者将破解的密码数量。我们的关键见解在于，资源受限的认证服务器可以根据用户密码的（估计）强度动态调整密码哈希函数的硬度参数。我们引入了一个Stackelberg游戏模型之间的相互作用的防御者（认证服务器）和离线攻击者。我们的模型允许防御者优化DAHash的参数，例如，指定对弱/中等/高强度密码进行哈希运算所花费的工作量。我们使用几个大规模的密码频率数据集，实证评估我们的差异化成本密码哈希机制的有效性。我们发现，使用我们的机制的防御者可以将被理性离线攻击者破解的密码减少约15%。
2021-01-30 cs.CR cs.GT
Secure and Privacy-Preserving Authentication Protocols for Wireless Mesh Networks
无线网状网络（WMN）已经成为一个很有前途的概念，以满足下一代无线网络的挑战，例如提供灵活的，自适应的，和可重构的架构，同时提供具有成本效益的解决方案，以服务提供商。随着WMN成为家庭网络、社区和邻里网络最后一英里连接的越来越流行的替代技术，为这些网络设计高效和安全的通信协议势在必行。然而，在目前现有的无线网状网协议中存在几个漏洞。潜在的攻击者可以利用这些安全漏洞对WMN发起攻击。由于缺乏一个管理中心，确保WMN的安全更具挑战性。多跳通信的广播传输特性和对中间结点的依赖性导致了无线网状网的安全漏洞。攻击可以是外部的，也可以是内部的。外部攻击是由未经授权的网络用户发起的。例如，入侵节点可以窃听分组并在稍后的时间点重放那些分组以获得对网络资源的访问。另一方面，内部攻击由作为WMN的一部分的节点发起。这种攻击的一个示例是中间结点丢弃它应该转发的分组。本章对当前WMN的认证和隐私保护方案进行了全面的讨论。此外，提出了一种新的节点认证和消息机密性的安全协议和一个匿名化方案的隐私保护的WMN中的用户。
2012-09-09 cs.CR cs.NI
Deep Learning-Based Dynamic Watermarking for Secure Signal Authentication in the Internet of Things
保护物联网（IoT）是加快其应用程序和服务部署的必要里程碑。特别是，物联网设备的功能非常依赖于其消息传输的可靠性。数据注入、窃听和中间人威胁等网络攻击可能导致安全挑战。保护物联网设备免受此类攻击需要考虑其严格的计算能力和对低延迟操作的需求。本文提出了一种新的深度学习方法，用于物联网信号的动态水印检测网络攻击。所提出的学习框架基于长短期记忆（LSTM）结构，使物联网设备能够从其生成的信号中提取一组随机特征，并将这些特征动态地水印到信号中。这种方法使从物联网设备收集信号的物联网云中心能够有效地验证信号的可靠性。此外，所提出的方法可以防止复杂的攻击场景，例如网络攻击者从物联网设备收集数据并旨在破坏水印算法的窃听。仿真结果表明，在攻击检测延迟小于1秒的情况下，可以以几乎100%的可靠性从物联网设备传输消息。
2017-11-03 cs.CR cs.IT cs.MM
Rejecting the Attack: Source Authentication for Wi-Fi Management Frames using CSI Information
与保护良好的数据帧相比，Wi-Fi管理帧（MF）极易受到各种攻击。由于MF是在没有加密的情况下传输的，攻击者可以很容易地伪造它们。这种攻击可以在协作环境中检测到，如无线入侵检测系统（WIDS）。然而，在非合作的环境中，它是很难为一个单一的站，以确定这些欺骗攻击使用接收信号强度（RSS）为基础的检测，由于强相关性的RSS的发送功率（Txpower）和发送方的位置。通过利用一些独特的特性（即，快速的空间去相关、Txpower的独立性以及更丰富的维度）的信道状态信息（CSI）（802.11n规范中的标准特征），我们设计了一个原型，称为CSITE，以在没有外部支持的情况下由单个站认证Wi-Fi管理帧。我们的设计CSITE，建立在现成的硬件，实现精确的欺骗检测，而无需协作和预先指纹。几种新的技术被设计来解决由用户移动性和信道动态引起的挑战。为了验证我们的解决方案的性能，我们实现了我们的设计原型，并在各种情况下进行了广泛的评估。我们的测试结果表明，我们的设计显着优于基于RSS的方法在准确性，鲁棒性和效率：我们观察到约8倍的改进CSITE基于RSS的方法上错误接受的攻击帧。
2013-05-22 cs.CR cs.NI
PAST-AI: Physical-layer Authentication of Satellite Transmitters via Deep Learning
Hamad Bin Khalifa University（哈马德·本·哈利法大学）
由于深度学习分类算法带来的性能提升，物理层安全性正在研究界重新获得关注。这对于经由无线电指纹识别的无线通信中的发送方认证尤其如此。然而，以前的研究工作主要集中在地面无线设备，而据我们所知，以前的工作都没有考虑到卫星发射机。卫星方案通常具有挑战性，因为除其他外，卫星无线电换能器具有非标准电子设备（通常老化，专门为恶劣条件设计）。此外，指纹识别任务对于低地球轨道（LEO）卫星（如我们在本文中关注的卫星）特别困难，因为它们以大约25，000 Km/h的速度在距离地球约800 Km的轨道上运行，从而使接收器经历具有独特衰减和衰落特性的下行链路。在本文中，我们提出了PAST-AI，这是一种通过使用先进的AI解决方案对其IQ样本进行指纹识别来认证LEO卫星的方法。我们的方法进行测试的真实数据-超过100 M I/Q样本-收集从广泛的测量活动的铱低轨卫星星座，持续589小时。结果是惊人的：我们证明，卷积神经网络（CNN）和自动编码器（如果正确校准）可以成功地采用认证的卫星传感器，精度范围在0.8和1之间，这取决于先前的假设。所提出的方法，所取得的成果和所提供的见解，除了本身有趣之外，当与我们公开提供的数据集相关联时，也将为该领域的未来研究铺平道路。
2020-10-12 cs.AI cs.CR cs.CY
Secure Transmission of Password Using Speech Watermarking
互联网是信息交流和检索的最宝贵资源之一。当今大多数多媒体信号都是数字格式的。数字数据可以非常容易地复制和编辑，这导致了对数据完整性和数字数据保护的需求。通过使用数字水印技术实现安全措施，可以满足完整性或数据认证等安全要求。本文提出了一种利用频率掩蔽将水印信号数据嵌入到音乐（序列）宿主信号中的盲语音水印算法。提出了一种不同的对数方法。在这方面，首先将对数函数应用于水印数据。然后将变换后的信号嵌入到通过应用快速傅里叶变换方法获得的宿主信号的转换版本中。最后利用快速傅立叶逆变换和反对数函数提取水印信号。
2013-04-25 cs.CR cs.MM
Hybrid Mutual Authentication Protocol for 802.16j against Rogue Station and DoS Attack
WiMAX是为各种用户类型和操作模式提供具有低延迟的高数据吞吐量的有前途的技术。这些优点使WiMAX既适用于基础设施目的，也适用于终端客户端使用。由于WiMAX是作为网络框架和最后一英里技术提出的，因此它被认为能够处理广泛的使用场景。例如，虽然终端用户有机会使用WiMAX作为主要连接介质来获取诸如点播视频流、VoIP连接和移动银行交易之类的服务，但是服务提供商可以将其用于接入点之间的数据中继目的。为了满足这些不同场景的技术要求，大多数WiMAX研究都是在物理层和MAC层上进行的;然而，在全面有效的安全解决方案方面投入很少，这导致了广泛的安全弱点和被动解决方案。即使在WiMAX的最终安全标准PKMv 2中，在不同的模式下和针对不同的用户类型，仍有许多安全问题有待解决。移动多跳中继（MMR）WiMAX网络由于其可扩展的覆盖范围、提高的数据率和相对较低的成本而引起了无线通信行业的广泛关注。即使具有附加的安全功能，MMR WiMAX网络的安全性也是主要的挑战，因为消息必须通过一个或多个中继站传输，这使得更难以确保传输中涉及的消息和实体的真实性。在这篇论文中，我们提出了一个混合的安全解决方案，以克服流氓站（BS/RS）攻击和拒绝服务攻击（DoS）在MMR WiMAX的安全问题。
2013-10-15 cs.CR
Code-Frequency Block Group Coding for Anti-Spoofing Pilot Authentication in Multi-Antenna OFDM Systems
在多用户正交频分复用（OFD-M）系统中，导频定位器可以通过使用与合法节点相同的公知导频音来瘫痪信道估计。这导致导频认证（PA）的问题。为了解决这个问题，我们提出了一种基于码频块组（CFBG）编码的两用户多天线OFDM系统的PA机制。在此，多用户导频信息在被独立随机化以避免被欺骗之后，被转换为码频域上的子载波块组的激活模式。利用CFBG编码理论和信道特性，这些模式在无线传输环境中虽然相互重叠、相互干扰，但仍能被高精度地分离出来，并被识别为原始导频。特别地，我们通过两个步骤开发CFBG代码，即，1)设计了一种有序信号检测技术，用于识别每个子载波块上共存信号的个数，并利用检测到的个数对每个子载波块进行编码; 2）利用k维拉丁超立方体构造零误丢弃（ZFD）码和基于块检测（BD）码，并将这两种码集成到CFBG码中。该码可以带来期望的导频分离错误概率（SEP），该SEP与占用的子载波和天线的数量成反比，具有k次幂。为了将该码应用于PA，提出了一种导频传送、分离和识别的方案。在此基础上，提出了一种联合信道估计和识别机制，在不占用额外资源的情况下实现高精度的信道恢复，同时增强PA。仿真结果验证了该机制的有效性。
2018-01-23 cs.CR cs.IT eess.SP
Authenticating On-Body IoT Devices: An Adversarial Learning Approach
通过将用户作为连接的新维度，近年来，身体上的物联网（IoT）设备获得了相当大的发展势头，同时也引发了严重的隐私和安全问题。现有的认证这些设备的方法将自己限制在专用传感器或指定的用户动作上，从而破坏了它们的广泛接受。本文通过将无线物理层（PHY）签名与上层协议集成，采用通用身份验证解决方案克服了这些限制。关键的使能技术是从接收到的信号中构建代表性的无线电传播轮廓，并开发对抗性多玩家神经网络以准确地识别潜在的无线电传播模式并促进身体上的设备认证。一旦听到可疑的传输，我们的系统会触发一个基于PHY的挑战-响应协议，以深入防御主动攻击。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，并消除由运动方差和环境变化引起的任何不相关信息。我们使用通用软件无线电外设（USRP）设备建立了我们的系统的原型，并进行了广泛的实验，在典型的室内和室外环境中的各种静态和动态的身体运动。实验结果表明，我们的系统实现了91.6%的平均认证准确率，与0.96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。
2020-05-21 cs.CR
Fastrack: Fast IO for Secure ML using GPU TEEs
本文针对GPU TEE中CPU-GPU通信开销大的问题，分析Nvidia H100协议并提出Fastrack框架，通过直接GPU TEE通信、并行化认证和解密与PCI-e传输重叠，将推理/训练运行时间最多减少84.6%。
2024-10-20 cs.AR cs.CR
Improving Privacy-Preserving Techniques for Smart Grid using Lattice-based Cryptography
针对智能电网用户隐私受量子计算威胁的问题，提出基于格的LPM2DA方案与基于区块链的SPDBlock方案，通过分布式解密与秘密共享实现安全数据聚合，在通信和计算效率上优于传统方案。
2024-04-17 cs.CR
Improved information security using robust Steganography system
隐写术是一个新兴的领域，它用于在任何公共媒体上进行安全的数据传输，隐写术是将信息隐藏在适当的载体（如图像或音频）中的过程。它起源于希腊语，意思是“隐藏或隐藏的文字”。载体可以被发送给接收者，除了被认证的接收者之外，没有任何人知道该信息的存在。在本文中，一个特定的图像为基础的隐写技术，更安全地在两个位置之间的信息通信。为了达到较高的安全性，作者将秘密密钥和口令安全特性的思想用于两端的认证。作为安全级别的进一步提高，对信息进行置乱、编码，最后嵌入到图像中形成隐写图像。此外，为了防止隐写图像在传输过程中的失真，在发送端和接收端分别采用归一化切割方法对隐写图像进行了分割对象提取和重组。
2010-04-13 cs.CR
Heterogeneous Secure Transmissions in IRS-Assisted NOMA Communications: CO-GNN Approach
本文针对IRS辅助NOMA系统中存在外部与内部窃听的安全传输问题，提出CO-GNN方法联合优化波束成形、功率分配和IRS相移，以最大化系统和保密速率并提升可扩展性。
2025-06-03 cs.CR cs.IT eess.SP
VRSafe: A Secure Virtual Keyboard to Mitigate Keystroke Inference in Virtual Reality
University of Pittsburgh（匹兹堡大学）
本文提出VRSafe虚拟键盘，通过引入虚假按键提高攻击者推断密码的难度，并设计恶意登录检测器，有效识别未经授权的登录尝试，实验表明其能显著降低键盘推断攻击的准确性。
2026-04-22 cs.CR
A Longitudinal Study on Web-sites Password Management (in)Security: Evidence and Remedies
单因素基于密码的身份验证通常是访问在线网站的标准。虽然单因素身份验证众所周知是一种弱形式的身份验证，但当考虑攻击者通过利用密码恢复机制中的漏洞来恢复用户密码的可能性时，会产生进一步的担忧。事实上，一个网站采用一个糟糕的密码管理系统，即使是注册用户选择的最强大的密码也毫无用处。在本文中，我们以前的工作的基础上，我们研究了可能的攻击在线密码恢复系统分析的机制，实现了一些最流行的网站。具体来说，我们提供了几个贡献：（i）我们修改和详细说明了攻击者模型;（ii）我们提供了关于我们在2017年12月进行的初步研究的更新分析;（iii）我们对五个主要欧盟国家的当前前200名Alexa网站进行了全新的分析;和，（iv）我们提出了\sol，一个工作的开源模块，可以通过任何Web站点为注册用户提供密码恢复机制，以防止邮件服务提供商级别的攻击。总的来说，值得注意的是，分析的网站几乎没有（如果有的话）努力遵守GDPR法规，这表明尽管受到GDPR的罚款威胁，但建立基本用户保护机制的目标仍然很远，主要是因为低于标准的安全管理实践。最后，值得注意的是，虽然这项研究的重点是欧盟注册的网站，拟议的解决方案，而不是，普遍适用。
2020-01-29 cs.CR cs.CY
