Protecting Cryptographic Libraries against Side-Channel and Code-Reuse Attacks
KTH Royal Institute of Technology（皇家理工学院）
本文研究了密码库的安全性，分析了其安全措施，指出了安全漏洞，并提出了开发过程中的安全改进措施。
2026-05-20 cs.CR
On the Security of Cryptographic Protocols Using the Little Theorem of Witness Functions
在本文中，我们展示了如何实用的见证函数的小定理是在检测某些类别的密码协议的安全缺陷。我们传达了一个形式化的分析的Needham-Schroeder密钥协议的见证函数的理论。我们展示了它如何帮助教一个安全漏洞，在一个给定的步骤中，该协议的安全性的值在发送的消息中的一个特定的敏感票意外地暴跌相比，其值时收到。入侵者可能会利用此漏洞发起Denning和Sunday所述的重放攻击。
2019-03-01 cs.CR
Drawing the LINE: Cryptographic Analysis and Security Improvements for the LINE E2EE Protocol
King’s College London（伦敦国王学院）；University of Sheffield（谢菲尔德大学）
本文对LINEv2协议进行了首次可证明安全分析，指出其缺乏前向保密和事后妥协安全，并提出改进方案以增强其安全性。
2026-02-20 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
You Really Shouldn't Roll Your Own Crypto: An Empirical Study of Vulnerabilities in Cryptographic Libraries
互联网的安全依赖于少数开源加密库：其中任何一个漏洞都有可能危及相当大比例的网络流量。尽管存在这种潜在的安全影响，但加密软件中漏洞的特征和原因尚未得到很好的理解。在这项工作中，我们进行了第一次全面分析的加密库和影响他们的漏洞。我们从国家漏洞数据库、单个项目存储库和邮件列表以及八个广泛使用的加密库的其他相关来源收集数据。我们最有趣的发现之一是，加密库中只有27.2%的漏洞是加密问题，而37.2%的漏洞是内存安全问题，这表明系统级漏洞比实际的加密程序更安全。在我们对这些漏洞的原因进行调查时，我们发现这些库的复杂性与其（不）安全性之间存在很强的相关性，经验性地证明了臃肿的加密代码库的潜在风险。我们进一步将我们的研究结果与非加密系统进行比较，观察到这些系统确实比类似的系统更复杂，并且这种过度的复杂性似乎会在加密库中产生比非加密软件更多的漏洞。
2021-07-11 cs.CR
A Cryptographic Mutual Authentication Scheme for Web Applications
当前大多数Web身份验证都是基于用户名/密码的。不幸的是，密码替换提供了更多的安全性，但它很难使用，部署成本也很高。在本文中，我们提出了一个新的相互认证方案称为StrongAuth，保留了大多数密码认证的优点，同时提高了安全性，使用密码原语。我们的方案不仅为网站管理员提供了一个清晰的框架来建立安全的用户认证，但它也提供了几乎相同的传统用户体验。安全性分析表明，该方案满足用户认证的安全性要求，能够抵抗各种可能的攻击。
2014-12-09 cs.CR
Analyzing Multi-Factor Authentication Through Cryptographic Security Properties
Montclair State University（蒙克莱尔州立大学）
本文通过密码学安全属性分析多因素认证，探讨其作为防未授权访问的防御手段，并重点研究防止重放攻击的策略。
2026-09-18 cs.CR
Cryptographic Authentication of Navigation Protocols
我们研究现有的无线电导航协议的安全性，并试图定义安全的，可扩展的替代品。
2005-10-09 cs.CR
SeriCrypt: An LLM-Driven Context-Aware Serialization Framework for Cryptographic Protocols
Information Engineering University（信息工程大学）
SeriCrypt是一种大语言模型驱动的密码协议序列化框架，可自动构建符合要求的密码消息，在TLS等协议测试中表现优于主流模糊器，能发现规范违规并提升测试效果。
2026-08-26 cs.CR
Proactive Provenance Policies for Automatic Cryptographic Data Centric Security
数据来源分析已被用作确保系统完整性的辅助措施。然而，这些技术通常是在攻击发生后识别攻击的根本原因的反应性方法。这部分是由于来源元数据的收集经常导致信息泛滥，无法轻松实时的查询和分析。本文提出了一种主动推理的自动加密数据为中心（ACDC）的安全架构，在一个新的安全基础设施，其中所有的数据交互被认为是在一个粗粒度，类似的功能作为一个服务模型的起源元数据的方法。在这种规模下，我们发现数据交互对于出处策略的主动规范和评估是可管理的-对出处元数据的约束，以防止消费不受信任的数据。本文提供了一个模型，主动评估来源元数据的ACDC范式以及电子投票计划的案例研究，以证明ACDC的适用性和来源政策，以确保数据的完整性。
2021-05-31 cs.CR
Alternative forms of representation of Boolean functions in Cryptographic Information Security Facilities
这一工作为密码学和密码分析中使用的函数的构造提供了一种新的方法。它将使用布尔函数的替代表示形式，也就是说，那些不同于经典形式的形式，这是在布尔基础上形成的AND-OR-NOT。这方面的一个例子是，特别是，使用替代形式的表示，即布尔函数的同源表示的加密函数的形成。根据定义，这种形式是多变量的，并允许您从多个可能和允许的形式中选择最佳变体。此外，还可以根据具体情况选择受理标准，因为众所周知，一项标准的改进通常会导致其他标准的恶化。以布尔函数的同源形式表示为例，该项目提出的方法表明，在形成密码函数、算法和设备时使用布尔函数的替代形式表示可以显着改善其参数和属性。并且它们在密码保护手段中的使用允许优化密码设备的逻辑设计过程并提高信息和通信系统的安全性能。
2015-10-05 cs.CR
A survey of symbolic methods for establishing equivalence-based properties in cryptographic protocols
加密协议旨在保护不安全网络（如Internet）上的通信，不诚实的用户可能会监听通信并干扰它们。根据底层应用程序的不同，安全通信具有不同的含义。其范围从数据的机密性到例如电子投票系统中的可验证性。安全概念的另一个例子是隐私。形式化符号模型在分析协议的安全性方面已被证明是有效的。直到最近，大多数结果都集中在跟踪属性上，如机密性或身份验证。然而，有几个安全属性，不能被定义（或不能自然定义）为跟踪属性，需要行为等价的概念。典型的例子是匿名性和隐私相关的属性。在过去十年中，开发了若干成果和核查工具，以分析基于等效的安全特性。我们在这里提出了一个综合的可判定性和不可判定性的结果，基于等价的安全属性。此外，我们给出了现有的验证工具，可用于验证基于等效的安全属性的概述。
2016-10-26 cs.CR
Coding for Cryptographic Security Enhancement using Stopping Sets
本文讨论了信道码增强密码保密性的能力。为此，我们提出的保密度量的自由度在攻击者的密码知识，这是类似于模棱两可。使用这种保密的概念，我们展示了如何一个具体的实际信道编码系统可以用来隐藏有关密文的信息，从而增加了密码攻击的难度。系统设置是窃听信道模型，其中传输的数据通过独立的分组擦除信道遍历，并具有用于认证ARQ（自动重传请求）的公共反馈。该码的设计依赖于穿孔非系统的低密度奇偶校验码的意图，造成窃听停止设置在解码器。此外，当停止集发生时，该设计放大了错误，使得接收机必须正确地猜测所有信道擦除位以避免密文中一半的预期出错率。我们扩展了以前的结果的编码方案的设计标准，降低了最大似然攻击的消息传递攻击的有效性。我们进一步扩展安全分析模型与多个接收者和合作的攻击者。在所有这些情况下，通过利用物理层的属性来增强密码安全性。的增强准确地提出作为一个函数的自由度在窃听者的知识的密文，甚至被证明是存在的窃听者有更好的信道质量比合法的接收器。
2011-02-15 cs.CR
A Generalized Two-Phase Analysis of Knowledge Flows in Security Protocols
我们介绍知识流分析，一个简单而灵活的形式主义检查密码协议。知识流提供了一种统一的语言来表达主体的行为、对入侵者的警告以及密码原语的属性。我们的方法使一个广义的两阶段分析：我们扩展了两阶段理论，通过确定必要的和充分的性质，一个广泛的一类密码原语的理论成立。我们还提供了一个标准的原语库，并表明他们满足我们的标准。
2006-05-22 cs.CR
A Framework for Migrating to Post-Quantum Cryptography: Security Dependency Analysis and Case Studies
本文提出一个面向企业的后量子密码迁移框架，利用组织资产清单和图论技术识别密码依赖关系，并通过案例研究验证其确定替换优先级的实用性。
2024-02-21 cs.CR
Condition-Triggered Cryptographic Asset Control via Dormant Authorization Paths
Yeah LLC（耶赫有限责任公司）
CT-DAP通过休眠授权路径实现条件触发的加密资产控制，利用可破坏授权因素和根可推导框架，在不暴露密钥的情况下实现安全可控的资产转移。
2026-03-09 cs.CR
CryptoEval: Evaluating the Risk of Cryptographic Misuses in Android Apps with Data-Flow Analysis
本文提出CryptoEval框架，通过统一误用规范、适配器检测链和数据流驱动指标，结合无监督学习，评估Android应用密码误用的风险，并在4万多个应用中验证其有效性。
2023-05-13 cs.CR
Quantum-Resistant Cryptographic Models for Next-Gen Cybersecurity
Infinity Tech Group；Barclays（巴克莱银行）
本文提出了一种结合经典和抗量子密码的混合模型，以提升未来网络安全系统的安全性和兼容性。
2025-12-22 cs.CR
The Security of Hardware-Based Omega(n^2) Cryptographic One-Way Functions: Beyond Satisfiability and P=NP
我们提出了一类基于硬件的密码单向函数，在实践中，将很难逆转，即使P=NP和线性时间可满足性算法存在。此类函数使用基于硬件的组件，该组件具有omega（n^2）大小的电路和omega（n^2）运行时间。
2016-10-23 cs.CC cs.CR
Automated Cryptographic Analysis of the Pedersen Commitment Scheme
为了更好地保证密码系统的安全性，密码结构的形式化验证受到了越来越多的关注。对流行的Pedersen承诺协议进行了一种机械化的形式化验证，证明了其正确性、完全隐藏和计算绑定等安全性质.为了正式验证协议，我们扩展了EasyCrypt理论，EasyCrypt是一个允许在计算模型中进行推理的框架，它支持离散对数和承诺协议的抽象。承诺是许多加密构造的构建块，例如，可验证的秘密共享、零知识证明和电子投票。我们的工作为验证这些更复杂的结构铺平了道路。
2017-05-16 cs.CR
Performance Evaluation of Cryptographic Ciphers on IoT Devices
随着物联网（IoT）的出现和基于应用程序的处理器的使用越来越多，需要在一些广泛使用的物联网硬件架构上检查安全基础设施。当今世界的应用正在向物联网概念发展，因为这使它们快速，高效，模块化和面向未来。然而，这导致了更大的安全风险，因为物联网设备在共存和互连的生态系统中蓬勃发展。由于这些安全风险，在这些设备上测试现有的加密密码并确定它们在执行时间和存储器消耗效率方面是否可行是至关重要的。确定是否需要为这些设备开发新的轻量级加密密码也很重要。本文希望通过在不同的基于物联网的设备上测试各种加密解密技术来实现上述目标，并针对各种不同的数据大小对这些设备之间的执行速度进行比较。关键词-物联网（IoT）、基于应用的处理器、安全性、加密解密、速度、效率
2018-12-05 cs.CR
Prisec II -- A Comprehensive Model for IoT Security: Cryptographic Algorithms and Cloud Integration
针对物联网设备计算能力有限的问题，提出一个包含四级安全加密的模型，并集成云计算优化处理效率，以增强5G网络中的数据安全性和传输效率。
2024-07-23 cs.CR cs.DC
A secure approach for embedding message text on an elliptic curve defined over prime fields, and building 'EC-RSA-ELGamal' Cryptographic System
本文利用RSA算法及其安全性的概念，提出了一种新的在椭圆曲线上嵌入消息文本的概率方法，这种方法使我们能够从点上发现消息，而只需根据RSA算法的安全性。通过将这种方法的思想与EC-ELGamal密码体制的思想相结合，我们构建了一个密码体制，并命名为EC-RSA-ELGamal
2017-07-16 cs.CR
Guiding a General-Purpose C Verifier to Prove Cryptographic Protocols
我们描述了如何使用一个通用的验证器来验证密码协议的C代码的安全性。在密码学的符号模型中证明了安全性定理。我们的技术包括：使用ghost状态将正式的代数项附加到具体的字节数组，并在两个不同的项映射到同一个字节数组时检测冲突;使用基于符号项的合同装饰加密API;以及用C程序表达攻击者模型。我们依赖于通用验证器VCC;我们引导VCC通过在实现文件中编写合适的头文件和注释来证明安全性，而不是通过改变VCC本身。我们形式化的符号模型Coq，以证明增加公理VCC。
2013-12-23 cs.CR
Elevating Medical Image Security: A Cryptographic Framework Integrating Hyperchaotic Map and GRU
本文提出新型加密框架Kun-IE，通过开发2D-SCPHM超混沌映射和Kun-SCAN置换策略，解决现有混沌加密方法的置换扩散不足和伪随机性欠佳问题，支持任意尺寸图像加密，显著提升医学图像安全通信的鲁棒性。
2025-10-14 cs.CR
Estimators in Cryptography
密码学中的一个主要问题是给出密码系统的比较器的标准。密码系统的安全性必须包括算法的安全性、密钥生成器和管理模块的安全性（参见[BM 94]、[CM 97]、[Mau92a]）和密钥协商协议的安全性（参见[Mau93a]、[MC 94]、[Mau93b]、[Mau92b]）。本文给出了必要的数学背景，以估计密钥生成器和无条件密钥协商协议的最重要的密码措施。这些密码学度量是用于密钥协商协议的α阶的香农熵（用于密钥生成器模块）和Renyi熵。
2012-02-28 cs.CR
A Cryptographic Approach for Steganography
本研究将隐写术中的安全概念形式化，并将基于信息论的安全概念转换为密码学中的安全概念，比其他密码学领域的安全概念更接近实际应用。这些秘密导致第一个证明的密码安全的信息隐藏方案。
2017-06-27 cs.CR
Efficient Cryptographic Substitution Box Design Using Travelling Salesman Problem and Chaos
对称加密是实现安全性的最可靠的选择之一。在现代分组对称密码中，替代盒作为非线性元件，对密码的实际安全性起着至关重要的作用。本文利用旅行商问题和分段线性混沌映射来合成一个高效的8 × 8置换盒结构。所提出的预期设计具有标准性能指标所证明的一致性。统计结果表明，与最近的一些研究相比，预期的替代盒在密码学上更令人印象深刻。
2017-04-16 cs.CR
Quantum-Resilient Banking Transaction Security using DW-HKEM: A Hybrid RSA/ML-KEM Cryptographic Gateway with Real-Time Monitoring
Vellore Institute of Technology（维洛尔理工学院）
本文针对在线银行加密协议安全问题及量子计算威胁，设计实现基于 DW-HKEM 和实时加密分析仪表板的集成系统，结合 RSA-256 与 ML-KEM-768，经测试总开销约 1.5ms，证明架构可行，为金融领域后量子时代加密应用提供参考。
2026-07-21 cs.CR
On weak differential uniformity of vectorial Boolean functions as a cryptographic criterion
研究了向量布尔函数的一些安全参数之间的关系，以防止对相关分组密码的攻击。我们的研究集中在最近推出的安全标准，称为弱微分一致性，它可以防止存在一个不可检测的陷门的基础上imprimitive组的行动。给出了弱微分一致性函数的一些性质，特别是幂函数和4位S盒的情形。
2016-01-15 cs.CR
LpiCT: A logic security analysis framework for protocols
针对pi演算难以及时发现密码协议设计与实现逻辑缺陷的问题，本文融合逻辑规则、二叉树和KMP算法扩展pi演算，提出LpiCT框架，并通过TLS1.3验证其有效性。
2023-11-01 cs.CR cs.LO
Dynamic Selection of Symmetric Key Cryptographic Algorithms for Securing Data Based on Various Parameters
大部分信息是以电子数据的形式提供的。许多电子数据交换是通过计算机应用程序进行的。因此，通过这些应用程序进行的信息交换必须是安全的。通常使用不同的加密算法来解决这些安全问题。然而，除了安全性之外，还需要考虑其他因素，以实际实现不同的加密算法，如实现成本和性能。本文对AES、DES、Triple DES、RC 2、Skipjack、Blowfish和RC 4等七种对称密钥加密算法在不同数据类型、数据密度、数据大小和密钥大小等参数下的加密时间进行了比较分析。
2014-06-24 cs.CR
Systematic Review of Lightweight Cryptographic Algorithms
UiT, The Arctic University of Norway（挪威北极大学）
本文系统回顾了轻量加密算法，分析其在物联网、RFID和无线传感器网络等领域的适用性及性能、安全、能耗和成本的比较。
2026-02-16 cs.CR
TDADL-IE: A Deep Learning-Driven Cryptographic Architecture for Medical Image Security
本文提出了一种基于深度学习的医学图像加密系统TDADL-IE，通过结合LSTM与1D-SQCM的增强混沌生成器生成伪随机序列，并采用新型三维扩散算法（TDA）加密图像，有效提升了任意尺寸医学图像在远程医疗和云存储中的安全性。
2025-10-13 cs.CR
Architecture-Derived CBOMs for Cryptographic Migration: A Security-Aware Architecture Tradeoff Method
University of Applied Sciences Amberg-Weiden（安贝格魏登应用科学大学）；Fraunhofer AISEC（弗劳恩霍夫AISEC）
本文提出SATAM方法，通过整合ATAM、arc42等方法，生成包含安全意图和迁移关键元数据的架构基础CBOM，提升密码迁移规划的信息可用性。
2026-07-22 cs.CR cs.SE
Explainable PQC: A Layered Interpretive Framework for Post-Quantum Cryptographic Security Assumptions
NUST Business School, NUST（NUST商学院，NUST）；Kiara Inc.（Kiara公司）
本文提出一个分层解释框架，通过结构化分层方法解释后量子密码学的安全假设，不替代形式化密码证明，探讨了基于复杂度的解释模型、数学探索和实验证坛。
2026-04-04 cs.CR math.AG
Integrating Hardware Security into a Blockchain-Based Transactive Energy Platform
这篇应用研究论文介绍了一种新的框架，用于将硬件安全和区块链功能与网格边缘设备相集成，以建立一种分布式网络安全机制，该机制可以验证进出设备的消息的来源。扩展了双因素认证和硬件信任根的思想，这项工作描述了一个加密信任中心（TM）（CTC（TM））芯片集成到网格边缘设备，以创建统一的加密密钥管理的发展。产品经理、能源系统设计师和安全架构师可以利用这个模块化框架作为统一的方法来管理各种供应商、年份和规模的分布式设备。结果表明，CTC（TM）应用于基于区块链的交互式能源（TE）平台，以提供加密密钥并提高运营网络和数据管理的一致性。这种配置、安装和维护密钥的过程被描述为生态安全供应（TM）（ESP（TM））。实验室测试结果表明，该方法可以解决Hyperledger Fabric等常见区块链框架中的几个网络安全漏洞。
2020-08-24 cs.CR
Usable Security for an IoT OS: Integrating the Zoo of Embedded Crypto Components Below a Common API
物联网设备在支持加密的硬件方面存在很大差异，从没有硬件支持到支持包括受保护密钥存储在内的众多操作的强大加速器。操作系统应该提供对这些异构硬件特征的统一访问，这在资源受限的IoT中是一个特殊的挑战。有效的安全性依赖于加密接口的可用性。一个深思熟虑的API设计是具有挑战性的，它有利于重用这样的接口，并广泛分享编程嵌入式安全的知识。在本文中，我们将一个新兴的加密接口集成到物联网操作系统RIOT的可用系统级调用中，该操作系统在240多个平台上运行。此接口支持基于ID的密钥处理，以访问受保护存储中的密钥材料，而不会将其暴露给任何人。我们的设计预见了所有可用变体的硬件加速;我们的实现通过统一接口集成了各种加密硬件和软件后端。我们的性能测量表明，与单独的加密操作相比，具有集成密钥管理的统一API的开销可以忽略不计。我们的方法增强了物联网中加密支持的可用性、可移植性和灵活性。
2022-08-24 cs.CR
A Security Verification Framework of Cryptographic Protocols Using Machine Learning
NTT Computer & Data Science Laboratories（NTT计算机与数据科学实验室）；NTT Social Informatics Laboratories（NTT社会信息学实验室）
针对密码协议形式化验证耗时长、无判定性保证的问题，提出基于机器学习的安全验证框架，通过自动生成带标签数据集和适配协议结构的神经网络，实现线性时间复杂度的验证。
2023-04-26 cs.CR cs.LG
A Measurement Study of Cryptographic Misuse in Embodied AI Mobile Applications
Shandong University（山东大学）
首次大规模测量具身AI移动应用的加密误用，通过自动化语义分析管道发现12,975个误用实例，揭示延迟敏感控制路径和离线配置导致的结构性安全权衡。
2026-06-19 cs.CR
Evaluation Framework for Quantum Security Risk Assessment: A Comprehensive Strategy for Quantum-Safe Transition
本文提出一个覆盖迁移前、中、后全过程的量子安全风险评估框架，结合STRIDE威胁模型识别算法、证书和协议漏洞，并给出缓解策略，助力组织向量子安全环境平稳过渡。
2024-11-15 cs.CR
The Cryptographic Implications of the LinkedIn Data Breach
数据安全和个人隐私在互联网时代很难维护。2012年，职业社交网站LinkedIn遭受了一次入侵，超过1亿个账户的登录受到影响。密码被破解并在网上出售，暴露了数百万用户的身份验证凭证。这份手稿剖析了泄露事件中涉及的加密故障，并探索了更安全的存储密码的方法。
2017-03-20 cs.CR
Cryptographic security of quantum key distribution
这项工作的目的是作为一个介绍密码安全和广泛使用的量子密钥分发（QKD）的安全定义的动机。我们回顾了一个协议在更大的密码学环境中可用所必需的安全性概念，即，以使其在与其他安全协议组合时保持安全。然后，我们推导出相应的QKD的安全标准。我们提供了几个例子，QKD组成的顺序和并行与不同的密码方案来说明如何组成的协议的错误是单个协议的错误之和。我们还讨论了用于量化这些错误的距离度量的操作解释。
2014-09-11 cs.CR cs.IT math.IT
SideRand: A Heuristic and Prototype of a Side-Channel-Based Cryptographically Secure Random Seeder Designed to Be Platform- and Architecture-Agnostic
生成安全的随机数对于我们今天所依赖的安全和隐私基础设施至关重要。由于计算机系统的确定性本质，使计算机系统生成安全随机数不是一个微不足道的问题。服务器通常通过基于硬件的随机数生成器来处理这个问题，这些生成器可以以扩展卡、加密狗或集成到CPU本身的形式出现。然而，随着网络和互联网连接设备的爆炸式增长，加密问题不再是以服务器为中心的问题;即使是小型设备也需要可靠的加密操作随机性来源-例如，路由器，交换机和接入点等网络设备和设备，以及用于安全和远程管理的各种物联网（IoT）设备。本文提出了一种基于侧信道测量的软件解决方案，作为高质量熵的来源（绰号“SideRand”），理论上可以应用于大多数平台（大型服务器，设备，甚至RaspberryPi或Arduino等制造商板），并为常规CSPRNG生成种子，以实现安全和隐私的适当加密操作。本文还提出了两个标准-开放性和可扩展性-作为任何用于加密的随机生成器的置信度的基本要求，并讨论了SideRand如何满足这两个标准（以及大多数硬件设备如何不满足）。
2018-04-09 cs.CR
Computation of Trusted Short Weierstrass Elliptic Curves for Cryptography
短Weierstrass椭圆曲线在密码学中有着广泛的应用。本文介绍了一种新的安全符号“可信安全”的椭圆曲线密码计算方法。提出了三个附加的“可信安全验收标准”，以满足椭圆曲线密码学。此外，两个密码安全的椭圆曲线上的256位和384位素域证明了这是安全的ECDLP，ECC以及信任的角度。所提出的椭圆曲线在密钥生成和签名/验证方面成功接受了彻底的安全分析和性能评估，因此证明了其加密适用性和被社区接受的巨大可行性。
2022-04-15 cs.CR
Grothendieck Topologies and Sheaf-Theoretic Foundations of Cryptographic Security: Attacker Models and $Σ$-Protocols as the First Step
Faculty of Informatics, Yamato University（大和大学信息学部）
本文通过格罗滕迪克拓扑和sheaf理论重新表述密码学安全，将攻击者模型建模为位势，并通过Σ-协议展示零知识和正确性的几何条件。
2026-02-19 cs.CR cs.LO
Synthesizing Hardware-Software Leakage Contracts for RISC-V Open-Source Processors
本文提出一种半自动方法，通过契约模板和测试用例生成策略为RISC-V开源处理器Ibex和CVA6综合最精确的硬件-软件泄漏契约，实验验证了其适用性并发现了细微泄漏。
2024-01-17 cs.CR
A Cryptographic Study of Some Digital Signature Schemes
在这篇论文中，我们提出了一些有向签名方案。此外，我们还讨论了它们在不同情况下的应用。在这篇论文中，我们将讨论所提出的有向数字签名方案在设计过程中的安全性问题。在实际应用中广泛使用的大多数数字签名方案的安全性都是基于两个难题，即整数的因式分解问题（RSA方案）和有限域上离散元的求取问题（ElGamal方案）。本论文拟开展的工作共分为七章。
2005-01-07 cs.CR
Secure Synthesis of Distributed Cryptographic Applications (Technical Report)
本文提出一种编译器安全性证明，通过统一基于模拟的安全性、信息流控制等技术，解决分布式密码学应用综合中多种密码机制、恶意破坏和异步通信等复杂问题，并证明其能保证稳健超性质保持。
2024-01-06 cs.CR cs.PL
On formal verification of arithmetic-based cryptographic primitives
密码原语是信息安全的基础：它们被用作密码协议或公钥密码系统的基本组件。在许多情况下，它们的安全性证明在于表明它们可以简化为计算困难的问题。这些减少可能是微妙和乏味的，因此不容易检查。在证明助手Coq之上，我们在以前的工作中实现了一个工具箱，用于编写和检查基于游戏的加密原语的安全证明。在本文中，我们描述了它的扩展与数论的能力，使它现在可以编写和检查基于算术的密码原语在我们的工具箱。我们说明了我们的工作通过机器检查基于游戏的证明的不可预测性的伪随机位发生器的Blum，Blum和Shub，和语义安全的公钥密码方案的Goldwasser和Micali。
2009-04-07 cs.CR cs.LO
On the security of a class of diffusion mechanisms for image encryption
快速和强大的图像密码系统的需求促使研究人员开发新的技术，以应用传统的密码原语，以利用数字图像的内在特征。最流行和成熟的技术之一是使用复杂的混沌现象，包括混沌轨道和量子游走，来生成所需的密钥流。在本文中，在明文攻击的假设下，我们研究了一个经典的扩散机制（及其变种）的安全性作为核心的密码rimitive在一些图像密码系统的基础上，上述复杂的动态现象。我们从理论上发现，无论密钥调度过程如何，从这些扩散机制中恢复等价秘密密钥的每个元素的数据复杂度仅为O（1）。通过数值算例验证了所提出的分析方法的有效性。我们的工作的一些额外的密码应用进行了讨论。
2015-12-31 cs.CR
Extracting and Verifying Cryptographic Models from C Protocol Code by Symbolic Execution
考虑用C语言编写的密码协议的安全性验证问题。我们提出了一个自动的解决方案，既不需要预先存在的协议描述，也不需要手动注释的源代码。首先，象征性地执行C程序，以获得协议发送的网络消息的象征性描述。其次，应用代数重写来获得进程演算描述。第三，运行现有的协议分析器（ProVerif）来证明安全属性或发现攻击。我们正式我们的算法，并呼吁现有的结果ProVerif在适当的情况下建立计算的可靠性。我们只分析一个执行路径，所以我们的结果仅限于没有显著分支的协议。本文的结果提供了第一个计算上的声音验证弱保密性和认证（单执行路径）的C代码。
2011-07-06 cs.CR
Finding Security Vulnerabilities in IoT Cryptographic Protocol and Concurrent Implementations
物联网（IoT）由大量通过网络连接的设备组成，这些设备交换大量数据，从而带来新的安全，隐私和信任问题。解决这些问题的一种方法是使用物联网协议的轻量级加密算法来确保数据机密性。然而，这种协议的设计和实现是一项容易出错的任务;实现中的缺陷可能导致破坏性的安全漏洞。在这里，我们提出了一种新的验证方法命名为加密BMC和Fuzzing（EBF），它结合了有界模型检验（BMC）和Fuzzing技术来检查安全漏洞，出现并发实现的并行图形协议，其中包括数据竞争，线程泄漏，算术溢出，内存安全。EBF使用POSIX线程将IoT协议建模为客户端和服务器，从而模拟两个实体的通信。它还采用静态和动态验证，以涵盖系统的状态空间详尽。我们评估EBF对三个基准。首先，我们使用SV-COMP的并发基准测试，并表明它在错误发现方面优于其他最先进的工具，如ESBMC，AFL，Lazy-CSeq和TSAN。其次，我们评估了一个名为WolfMQTT的开源实现。它是一个使用WolfSSL库的MQTT客户端实现。我们发现，\tool检测数据竞争的错误，其他方法是无法找到的。第三，为了证明EBF的有效性，我们复制了OpenSSL和CyaSSL（最近的WolfSSL）库中的一些已知漏洞。EBF可以在最短的时间内检测到错误。
2021-04-27 cs.CR
Power Side Channels in Security ICs: Hardware Countermeasures
功率侧信道攻击是一种非常有效的密码分析技术，它可以通过监测功耗来推断安全IC的密钥。自90年代后期出现实际攻击以来，它们一直是许多配备密码的设备的主要威胁，包括灵巧卡，加密FPGA设计和移动电话。密码设备的设计者和制造商已经相应地开发了用于保护的各种对策。攻击方法也不断发展，以对抗抵抗性实现。本文回顾了基本的功耗分析攻击技术，并研究了各种硬件设计缓解措施。其目的是突出暴露的漏洞，在基于硬件的对策，为未来更安全的实施。
2016-05-02 cs.CR
