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
Blockchain Solutions for Forensic Evidence Preservation in IoT Environments
物联网（IoT）带来的技术发展伴随着新形式的网络攻击，这些攻击利用了物联网网络的复杂性和异构性，以及物联网设备中存在的许多漏洞。检测受损设备以及收集和保存有关物联网网络中涉嫌恶意行为的证据成为高度优先的领域。本文提出了一种基于区块链的解决方案，该解决方案专为灵巧家庭领域设计，用于收集和保存数字取证证据。该系统利用了一个私人的法医证据数据库，其中存储了捕获的证据，以及一个允许提供完整性，身份验证和不可否认性等安全服务的许可区块链，以便证据可以在法庭上使用。区块链存储证据的元数据，这对于提供上述服务至关重要，并通过智能合约与调查过程中涉及的不同实体进行交互，包括互联网服务提供商，执法机构和检察官。提出了基于区块链的解决方案的高级架构，该解决方案可以解决从物联网网络收集的取证证据的数字处理需求所带来的独特挑战。
2019-03-26 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
Safeguarding Smart Inhaler Devices and Patient Privacy in Respiratory Health Monitoring
本研究分析了智能吸入器等物联网医疗设备在呼吸健康监测中的可用性行为与技术漏洞，强调保护患者数据机密性，并呼吁在设备开发与部署中整合强大的安全措施。
2025-03-31 cs.CR
A Trust Management System for the IoT domain
在现代互联网规模的计算中，大量事先未知的各方之间的交互占主导地位，每一方都充当服务和信息的提供者和消费者。在这样的环境中，传统的访问控制机制面临着相当大的限制，因为授予适当的授权给每一个不同的一方是不可行的，由于大量的被授权者和互动的动态性质。信任管理已经成为解决这个问题的一种方法，它为自动验证违反安全策略的行为提供了帮助。在本文中，我们提出了一种基于信任和风险的安全方法，它考虑了信任计算过程中的状态，行为和相关的风险方面，同时它还捕获了用户到用户的信任关系，通过用户到设备的所有权链接传播到设备级别。
2021-09-03 cs.CR
External entropy supply for IoT devices employing a RISC-V Trusted Execution Environment
Tampere University（坦佩雷大学）；Unikie Oy（Unikie公司）；Technology Innovation Institute (TII)（技术创新研究所）
本文提出通过RISC-V可信执行环境为物联网设备提供外部熵，解决小规模设备熵获取不足的问题，利用TRNG和TEE确保熵的安全性与可靠性。
2026-03-16 cs.CR
Securing Cloud-Based Internet of Things: Challenges and Mitigations
本文针对物联网及云化部署带来的网络安全与隐私挑战，系统调查了PaaS/IaaS模式下物联网服务面临的主要安全威胁，并提出主动缓解策略以增强整体安全性。
2024-12-31 cs.CR
IoT Network Security: Requirements, Threats, and Countermeasures
物联网设备越来越多地用于关键基础设施、企业和家庭。有几个复杂的网络攻击已经报告，许多网络已被证明容易受到主动和被动的攻击，泄露私人信息，允许未经授权的访问，并开放拒绝服务攻击。本文的目的首先是帮助网络运营商了解物联网网络安全解决方案的需求，其次是调查物联网网络攻击媒介、网络威胁和对策，重点是提高现有安全解决方案的鲁棒性。我们的第一个贡献强调了从制造商，服务提供商，消费者和当局等利益相关者的角度对物联网安全的观点。我们讨论了物联网和IT系统之间的差异，物联网安全解决方案的需求，并强调了物联网网络安全系统架构所需的关键组件。对于我们的第二个贡献，我们调查了物联网攻击的类型，根据它们的影响进行分组。我们讨论了各种攻击技术，威胁和现有对策的不足，旨在使未来的研究能够提高物联网网络安全性。
2020-08-21 cs.CR cs.NI
Privacy-Preserving Protocols for Smart Cameras and Other IoT Devices
数以百万计的消费者依靠智能摄像头系统来远程监控他们的家庭和企业。然而，流行的商业系统的架构和设计要求用户将其数据的控制权放弃给不可信的第三方，诸如服务提供商（例如，云）。因此，第三方可以（在某些情况下已经）在用户不知情或未经同意的情况下访问视频片段-违反了用户隐私的核心原则。在本文中，我们介绍了CaCTU，一个隐私保护的智能摄像头系统，将控制权返回给用户;信任的根源始于用户，并通过一系列旨在支持流行功能的加密协议来维护，例如共享，删除和观看视频直播。通过这样做，我们证明了实现一个高性能的智能相机系统是可行的，该系统利用了基于云的模型的便利性，同时保留了控制访问（私人）数据的能力。然后，我们将讨论我们的技术和协议如何扩展到记录时间序列数据的其他物联网设备的隐私保护设计。
2022-08-21 cs.CR
An AI-Based Solution for Secure Service Provisioning in IoT
Department of Electrical, Computer and Biomedical Engineering, University of Pavia（帕维亚大学电气、计算机与生物医学工程系）；Department of Computer Applications, Cochin University of Science and Technology（科钦科技大学计算机应用系）
提出一种结合深度强化学习和联邦学习的框架，用于在物联网环境中选择可靠智能对象并监控其行为，以增强服务提供的安全性。
2026-07-01 cs.AI cs.CR
Keeping the Smart Home Private with Smart(er) IoT Traffic Shaping
灵巧家庭物联网（IoT）设备的激增为保护家庭内的隐私提出了前所未有的挑战。在本文中，我们证明了一个被动的网络观测器（例如，因特网服务提供商）可以通过分析来自商业上可获得的灵巧家庭设备的因特网业务来推断私人的家庭内活动，即使当这些设备使用端到端传输层加密时也是如此。我们评估常见的方法来抵御这些类型的流量分析攻击，包括防火墙，虚拟专用网络，和独立的链接填充，并发现没有足够的隐藏用户活动与合理的数据开销。我们开发了一种新的防御，“随机流量填充”（STP），这使得它很难一个被动的网络对手，以可靠地区分真正的用户活动从生成的流量模式，旨在看起来像用户的互动。我们的分析提供了一个理论上的限制对手的能力，准确地检测到真正的用户活动的功能的额外的覆盖流量所产生的防御技术。
2019-03-16 cs.CR
Security and Privacy Measurement on Chinese Consumer IoT Traffic based on Device Lifecycle
该研究构建首个中国消费级IoT设备全生命周期流量数据集，分析77台设备的流量目的地与加密实践，并开源采集指南和数据。
2025-09-28 cs.CR
Towards Secure Management of Edge-Cloud IoT Microservices using Policy as Code
本文针对边缘-云多域环境中物联网微服务管理缺乏细粒度安全控制的问题，提出基于策略即代码的架构框架，利用控制平面动态配置云原生技术执行安全策略，并通过原型验证其有效性。
2024-06-28 cs.CR cs.DC cs.SE
IDMoB: IoT Data Marketplace on Blockchain
如今，物联网（IoT）设备是数据生成的动力，其数量不断增加，渗透广泛。同样，人工智能（AI）和机器学习（ML）解决方案正在集成到各种服务中，使产品变得更加“智能”。这些技术的核心是“数据”。物联网设备供应商应该能够跟上增加的吞吐量，并提出新的商业模式。另一方面，如果训练数据多样化且丰富，AI/ML解决方案将产生更好的结果。在本文中，我们提出了一个基于区块链的，分散的和不可信的数据市场，物联网设备供应商和AI/ML解决方案提供商可以在其中进行交互和协作。通过促进透明的数据交换平台，获得同意的数据将实现民主化，针对最终用户的服务种类将增加。拟议的数据市场作为以太坊区块链上的智能合约实现，Swarm用作分布式存储平台。
2018-09-30 cs.CR cs.NI
Privacy-Preserving Detection of IoT Devices Connected Behind a NAT in a Smart Home Setup
Ben-Gurion University of the Negev（本-古里安大学）；iTrust - Singapore University of Technology and Design（iTrust——新加坡科技设计大学）
如今，电信服务提供商（电信公司）面临着由连接到客户网络的受损物联网设备执行的网络攻击。这种攻击不仅可能对攻击目标产生严重影响，而且可能对电信公司本身产生严重影响。为了减轻这些风险，我们提出了一种基于机器学习的方法，可以检测连接在国内NAT后面的特定易受攻击的物联网模型的设备，从而识别对电信公司的基础设施和服务可用性构成风险的家庭网络。作为保护国内客户隐私的努力的一部分，我们的方法仅依赖于NetFlow数据，而不检查有效载荷。为了促进这一领域的未来研究，我们分享了我们的新数据集，这些数据集是在我们的实验室中从许多不同的商业物联网设备中收集的。
2019-05-31 cs.CR cs.LG cs.NI
Optimal Witnessing of Healthcare IoT Data Using Blockchain Logging Contract
可穿戴传感器生成的数据的验证越来越受到医疗服务提供商和保险公司的关注。需要一种验证框架，使得各个机构可以请求针对目标IoT设备的本地网络数据的验证服务。在本文中，我们利用区块链作为分布式平台来实现按需验证方案。这允许当局自动与连接的设备进行交易，以提供见证服务。公开请求对在其本地网络上传输的目标物联网的数据进行见证陈述，随后，（目标物联网附近的）设备提供见证服务。我们的贡献有三个方面：（1）我们开发了一种基于区块链和智能合约的系统架构，使当局能够动态地利用来自一组分布式证人的主体设备数据的验证服务，这些证人愿意提供（以保护隐私的方式）他们的本地无线测量，以换取金钱回报;（2）提出了一种证人选择的优化方法，使得在经济成本约束下，证人的验证误差最小;（3）最后，我们使用从具有30多个接入点的五层建筑物（代表医院）收集的真实Wi-Fi会话跟踪来评估我们的方案的有效性。根据以太坊公共区块链目前的定价计划，我们的方案使医疗保健机构能够以低于2美元的成本验证从典型的可穿戴设备传输的数据，验证误差为0.01%。
2020-07-07 cs.CR
Checking Information Flow in Cloud-based IoT Access Control Policies (Extended Version)
IMT School for Advanced Studies Lucca（卢卡高等研究学院）
该研究针对云物联网访问控制策略，通过形式化建模AWS IoT Core组件、定义信息流图并结合SMT求解器实现工具IOT:POKER，以识别设备间非预期信息流带来的安全漏洞。
2026-07-31 cs.CR cs.LO cs.SE
SSI4IoT: Unlocking the Potential of IoT Tailored Self-Sovereign Identity
本文针对SSI在物联网中设备交互被忽视的问题，提出VCs在物联网中的分类与使用框架，并详细讨论生命周期管理和优化技术，推动SSI在物联网中的实际应用。
2024-05-03 cs.CR cs.DC cs.ET
Secure Cloud-Edge Deployments, with Trust
评估要部署到由不同提供商运营的异构云边缘基础设施的物联网应用程序的安全级别是一项重要任务。在本文中，我们提出了一种方法，允许以简单和声明的方式表达物联网应用程序的安全要求以及基础设施安全功能，并自动获得对可能的应用程序部署的安全级别的可解释评估。该方法还考虑了使用或管理云边缘基础设施的不同利益相关者之间的信任关系的影响。一个逼真的例子是用来展示原型实现的方法。
2019-09-05 cs.CR cs.NI
Large-Scale Security Analysis of Real-World Backend Deployments Speaking IoT-Focused Protocols
本文对超过337,000个使用MQTT、CoAP和XMPP协议的真实后端进行大规模安全测量，量化揭示了信息泄露、弱认证和拒绝服务等严重安全问题。
2024-10-01 cs.CR cs.NI
A Multi-Client Searchable Encryption Scheme for IoT Environment
针对物联网中单所有者多客户端场景，提出支持动态更新、前后向隐私及去中心化存储的对称可搜索加密方案，实现高效撤销访问，性能与安全性优于现有工作。
2023-05-16 cs.CR
Towards Automatic Identification and Blocking of Non-Critical IoT Traffic Destinations
近年来，消费者物联网（IoT）领域的受欢迎程度显著上升。从智能扬声器到婴儿监视器，再到智能水壶和电视，这些设备越来越多地出现在世界各地的家庭中，而用户可能没有意识到拥有这些设备所带来的风险。以前的研究表明，这些设备可以通过将在线信息暴露给大量服务提供商和第三方分析服务来威胁个人的隐私和安全。我们的分析表明，这些互联网连接（以及它们所暴露的信息）中的许多对于这些设备的操作来说既不重要，也不重要。然而，自动将物联网设备的关键网络流量与非关键网络流量分开并不简单，需要在受控设置中基于手动实验进行专家分析。在本文中，我们调查是否有可能自动分类网络流量的目的地，无论是关键的（重要的设备正常工作）或不，从而允许家庭网关作为一个选择性的防火墙来阻止不需要的，非关键的目的地。我们的初步结果表明，一些物联网设备会与对其操作不重要的目的地联系，如果这些目的地被阻止，对设备功能没有影响。我们迈出了设计和评估IoTrimmer的第一步，IoTrimmer是一个自动测试和分析设备所接触的各种目的地的框架，并有选择地阻止那些不影响设备功能的目的地。
2020-03-16 cs.CR cs.NI
RSPP: A Reliable, Searchable and Privacy-Preserving e-Healthcare System for Cloud-Assisted Body Area Networks
云计算和物联网（IoT）的集成通过在患者参与、生产力和风险缓解方面提供全面改进，正在迅速成为医疗保健行业数字化转型的关键推动因素。这种模式的转变虽然为医疗保健组织带来了许多好处和新的机会，但也引发了许多安全和隐私问题。在本文中，我们提出了一个可靠的，可搜索的和隐私保护的电子医疗系统，它利用新兴的云存储和物联网基础设施，使医疗服务提供商（HSP）实现远程病人监护在一个安全的和符合法规的方式。我们的系统是建立在一个新的动态搜索对称加密方案与前向隐私和委托验证定期生成的医疗保健数据。虽然前向隐私是通过在物联网网关处为每个关键字维护递增的计数器来实现的，但数据所有者委托的可验证性来自布隆过滤器和聚合消息认证代码的组合。此外，我们的系统能够通过数据所有者协助或授权来支持多个HSP。详细的安全性分析以及大量的模拟上的一个大型数据集，数百万条记录证明了实际的效率，所提出的系统，为现实世界的医疗保健应用。
2017-02-11 cs.CR
VBIT: Towards Enhancing Privacy Control Over IoT Devices
针对 IoT 设备数据收集与共享缺乏可见性和管控手段的问题，本文提出结合 MR 与 Web 应用、在网络流量层运行的 VBIT，实现追踪可视化与拦截，并通过混合方法研究验证其可用性、透明度与控制价值。
2024-09-10 cs.CR cs.HC
Quantifying and Managing Impacts of Concept Drifts on IoT Traffic Inference in Residential ISP Networks
UNSW Sydney（悉尼新南威尔士大学）；KDDI Research, Inc.（KDDI综合研究所）
家庭网络中数以百万计的易受攻击的消费者物联网设备是网络犯罪的推动者，使用户隐私和互联网安全处于危险之中。互联网服务提供商（ISP）最有可能通过自动推断每个家庭的活跃物联网设备并通知用户易受攻击的设备，在降低风险方面发挥关键作用。开发一种可扩展的推理方法，可以在数千个家庭网络中稳健地执行，这是一项重要的任务。本文重点讨论了当设备行为的标记数据有限以及数据在时间和空间域上的分布变化（概念漂移）时，开发和应用数据驱动推理模型所面临的挑战。我们的贡献有三个方面：（1）我们收集并分析了来自12个真实家庭的24种消费者物联网设备的网络流量，以突出物联网设备网络行为中的时间和空间概念漂移的挑战;（2）分析了两种推理策略的性能，即“全局推理”（在来自训练家庭的所有标记数据的组合集上训练的模型）和“情境化推理”（几个模型，每个模型都在来自训练家庭的标记数据上训练）;为了管理概念漂移，我们开发了一种动态应用“最近”模型的方法在测试阶段，我们可以从一组数据中提取数据，并将其传输到未看到的家庭的网络流量中，在20%的场景中获得更好的性能。
2023-01-31 cs.CR cs.LG cs.NI
DeviceRadar: Online IoT Device Fingerprinting in ISPs using Programmable Switches
DeviceRadar利用可编程交换机，通过关键数据包和空间关系提取特征，在ISP网络中实现高吞吐、低延迟的在线物联网设备指纹识别，准确率领先且处理时间大幅缩短。
2024-04-19 cs.CR cs.NI
I Still See You: Why Existing IoT Traffic Reshaping Fails
本文提出开源框架 ITEMTK 与一种基于图像的新型 IoT 流量分析攻击，用于系统评估既有防御，结果表明现有流量整形仍无法充分保护用户隐私。
2024-06-14 cs.CR cs.SY eess.SY
Towards a Decentralized IoT Onboarding for Smart Homes Using Consortium Blockchain
针对智能家居 IoT 安全入网依赖集中式 PKI 的问题，提出基于联盟区块链和智能合约的去中心化框架，并通过 Tamarin 形式化验证与原型评估证明其安全、低延迟且适用于受限设备。
2025-08-29 cs.CR cs.NI
ASOP: A Sovereign and Secure Device Onboarding Protocol for Cloud-based IoT Services
ASOP提出零信任、人在环路的物联网设备接入协议，利用认证器和后量子密码，避免信任制造商、供应链及云服务商，解决现有接入流程的高摩擦与安全风险。
2024-03-18 cs.CR cs.NI
Internet of Things Security Problems
“智能”设备的快速发展导致未受保护或部分受保护的家庭网络爆炸式增长。这些网络很容易受到未经授权的访问、收集个人信息（包括来自监控摄像头的信息）、干扰单个设备和整个系统的操作。此外，用于管理智能家居的现有解决方案在云中提供工作，这反过来又降低了系统的可用性，同时增加了服务提供商肆无忌惮地使用个人信息的风险（直到将数据出售给第三方）。本文探讨了现有的接入技术及其弱点，并提供了解决方案，以通过本地物联网网关和虚拟网关来提高系统的整体安全性。
2019-02-22 cs.CR cs.NI
