A Multi-Factor Homomorphic Encryption based Method for Authenticated Access to IoT Devices
本文扩展M2I认证框架，提出HGAKA和HGA两种多对一群组认证协议，结合对称与非对称密码原语实现多因子群组认证，并通过分析验证其安全性和抗攻击能力。
2023-07-06 cs.CR
Sponges and Engines: An introduction to Keccak and Keyak
在本文档中，我们提出了一个介绍性的概述的算法和设计组件底层的加密原语和Keyak加密方案的认证（会话支持）加密。本文档旨在让读者熟悉认证加密的基本原理，Sponge和Duplex结构（全状态，键控以及常规版本），Republicak和Keyak底层的置换函数以及Keyak v2的Motorist操作模式。
2015-10-13 cs.CR
Efficient and Expressive Public Key Authenticated Encryption with Keyword Search in Multi-user Scenarios
针对多用户场景下公钥可搜索认证加密开销高、搜索功能弱的问题，提出引入辅助服务器降本、用混淆映射的LSSS实现单调布尔查询的方案，经安全与实验验证兼具实用性与高效性。
2025-03-21 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
Quantum forgery attacks on COPA,AES-COPA and marble authenticated encryption algorithms
本文利用 Simon 算法构造针对 COPA、AES-COPA 和 Marble 认证加密算法的量子伪造攻击，将查询复杂度由 O(2^(n/2)) 降至 O(n)，成功率接近 100%。
2023-09-23 cs.CR cs.ET quant-ph
DataSeal: Ensuring the Verifiability of Private Computation on Encrypted Data
DataSeal结合ABFT低开销与FHE机密性，为加密数据上的私有计算提供高效可验证性，相比MAC、ZKP和TEE等方法显著降低开销，且随问题规模增大开销趋于可忽略。
2024-10-19 cs.CR
The Joint Signature and Encryption Revisited
我们研究了Sign_then_Encrypt，Commit_then_Encrypt_and_Sign和Encrypt_then_Sign范式在两个密码原语的上下文中，即指定的确认签名和签密。我们的研究确定了这些范例中的弱点，这些范例强制使用昂贵的加密（作为构建块），以满足合理的安全级别。接下来，我们提出了一些优化，消除了发现的弱点，从而允许廉价的加密，而不影响整体安全性。我们的优化进一步享受可验证性，在许多现实生活中的应用所研究的原语深刻需要的属性。
2016-10-29 cs.CR
VPAS: Publicly Verifiable and Privacy-Preserving Aggregate Statistics on Distributed Datasets
针对隐私保护聚合中的输入验证与公开可验证性挑战，提出VPAS协议，结合同态加密、零知识证明和区块链，实现低开销且可验证的分布式数据安全聚合。
2024-03-22 cs.CR
SABLE: Minimalist Instruction-Level Authenticated Encryption for Constrained Confidential Computing
Durham University（杜伦大学）
研究针对受限机密计算，提出RISC-V处理器架构SABLE，通过在特定点集成解密验证阶段及探索多种微架构实现指令级认证加密，在FPGA上评估其性能并讨论设计权衡。
2026-07-21 cs.AR cs.CR cs.ET
The Barth-Boneh-Waters Private Broadcast Encryption Scheme Revisited
由Barth、Boneh和Waters引入的私有广播加密的原语用于加密发送给多个接收者的消息，同时隐藏接收者的身份。在它们的构造中，接收方必须首先解密接收到的密文以提取用于一次性签名的验证密钥。然后，他使用验证密钥来检查密文是否格式错误。提交人认为，通过一个渠道，特别是通过广播渠道传递的信息，不应对其来源进行认证。我们注意到，传统的公钥签名足以认证数据的来源和过滤掉所有畸形的密文。讨论了构造它们时所使用的一次签名原语的缺点。
2014-08-28 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
Secrecy and Verifiability: An Introduction to Electronic Voting
School of Mathematics and Statistics, University of Melbourne（墨尔本大学数学与统计学院）
本文介绍了电子投票中保密性和可验证性的核心概念及现代密码学方法。
2026-02-12 cs.CR
Primitive Vector Cipher(PVC): A Hybrid Encryption Scheme based on the Vector Computational Diffie-Hellman (V-CDH) Problem
原始向量密码（PVC）基于V-CDH问题提出，结合矩阵密码学与Diffie-Hellman密钥交换，通过双层设计实现强安全性和高效并行处理。
2025-12-03 cs.CR
An Incoercible E-Voting Scheme Based on Revised Simplified Verifiable Re-encryption Mix-nets
对简化的可验证重加密混合网（SVRM）进行了改进，并在此基础上提出了一种电子投票系统方案，该方案使电子投票系统能够满足选举的所有基本要求。也就是说，他们满足隐私，可验证性，公平性和鲁棒性的要求。它还成功地保护选民免受胁迫者的侵害，但胁迫者强迫选民弃权的情况除外。具体而言，选民可以隐藏他们与选票之间的对应关系，任何人都可以验证选举结果的准确性，临时选举结果对任何实体都是隐藏的。关于不可否认性，如果可擦除状态投票亭使选民无法记住他们与选举当局之间交换的用于构建选票的完整信息，胁迫者C无法知道被C胁迫的选民选择的候选人，即使候选人对选民来说是唯一的。此外，即使在非法处理选票的情况下，也可以在不重新选举的情况下完成选举。
2015-12-17 cs.CR
Improving Privacy and Trust in Federated Identity Using SAML with Hash Based Encryption Algorithm
云计算是一种即将到来的技术，专为商业需求而设计。云计算的主要问题之一是难以管理联合身份以及用户和服务提供商之间的信任。本文重点讨论如何在用户和服务提供商之间提供安全性，以及如何对用户信息进行身份验证。为了提供隐私和认证，使用基于安全断言置标语言（SAML）的单点登录。安全性通过使用基于哈希的加密算法（HBE）来提供。HBE算法是在密钥交换协议的帮助下工作的，密钥交换协议中包含了多散列函数。在该算法中，身份提供者维护用户目录并认证用户信息，服务提供者为用户提供服务。用户必须在此之前向身份提供商注册其详细信息。在此阶段，使用基于哈希的加密算法来提供身份提供者和用户之间的安全通信。在本文中，我们建议可以给予更高的安全性，用户登录使用一个额外的密码技术，即基于哈希的加密算法的帮助下，密钥交换协议。
2018-02-05 cs.CR
Robust Quantum Public-Key Encryption with Applications to Quantum Key Distribution
本研究提出了一种仅需两条消息且满足永久安全性的 QKD 协议，基于抗量子单向函数假设，其核心贡献在于构建了仅依赖认证经典信道的量子公钥加密新方案。
2024-01-02 cs.CR quant-ph
Homomorphic Encryption: An Analysis of its Applications in Searchable Encryption
本文针对云环境下加密数据高效检索的难题，全面分析了同态加密在可搜索加密中的应用进展，梳理了相关方案分类、技术特点与功能现状，并指明了未来研究方向。
2023-06-26 cs.CR
An Elliptic Curve-based Signcryption Scheme with Forward Secrecy
提出了一种基于椭圆曲线的签密方案，该方案有效地结合了数字签名和加密的功能，与传统的先签名后加密方案相比，减少了计算量和通信开销。它同时提供了消息机密性、认证性、完整性、不可伪造性、不可否认性、公开可验证性和消息机密性的前向保密性等属性。由于它是基于椭圆曲线，可以使用任何快速和安全的对称算法加密消息，它有很大的优势，用于安全设施的存储和转发应用程序，当处理资源受限的设备。
2012-03-19 cs.CR
SERVAS! Secure Enclaves via RISC-V Authenticryption Shield
隔离是软件安全的一个长期挑战。传统的特权环和虚拟内存越来越多地被诸如能力、保护密钥和强大的飞地之类的概念所增强。与此同时，我们正在证明对物理保护的需求增加，转向全内存加密方案。这导致了各种安全机制的复杂相互作用，增加了系统架构师和安全分析师的负担。在这项工作中，我们解决了一个新的隔离原语称为authenticryption盾，统一了传统和先进的隔离策略，同时提供未来的可扩展性的挑战。在核心，我们建立在一个认证的内存加密方案，提供加密隔离保证，从而简化了安全推理。我们通过设计和原型制作SERVAS来展示我们方法的多功能性-这是一种针对RISC-V的创新飞地架构。与当前的飞地系统不同，SERVAS促进了高效和安全的飞地内存共享。虽然内存加密构成了主要的开销，但进入或退出SERVAS安全区仅需要3.5倍的简单系统调用，而不是英特尔SGX的71倍。
2021-05-07 cs.CR
ClaimChain: Improving the Security and Privacy of In-band Key Distribution for Messaging
主流服务提供商几乎不支持电子邮件端对端加密的社会需求。Autocrypt是一个新的社区驱动的电子邮件加密开放规范，试图响应这一需求。在Autocrypt中，加密密钥直接附加到消息中，因此加密可以由电子邮件客户端实现，而无需提供商的任何协作。然而，这种带内密钥分发的分散性使其容易受到中间人攻击，并可能泄露用户的社交图谱。为了解决这个问题，我们引入了ClaimChain，这是一种用于公钥隐私保护认证的加密结构。用户在ClaimChains中存储关于他们的身份和密钥的声明，以及他们对他人的信念。这些链形成了经过身份验证的分散存储库，使用户能够证明他们的密钥及其联系人的密钥的真实性。ClaimChains是加密的，因此可以保护存储的信息，如密钥和联系人身份，免受窥探。与此同时，ClaimChain实现了提供强大的非模糊属性的机制，阻止恶意行为者分发冲突或不真实的索赔。我们实现了ClaimChain，并证明它提供了合理的性能，低开销和真实性保证。
2018-10-12 cs.CR
Preventing EFail Attacks with Client-Side WebAssembly: The Case of Swiss Post's IncaMail
针对传统邮件加密易受EFail攻击的问题，本文提出将IncaMail的密码学操作卸载至客户端WebAssembly，实现性能提升（最高约14倍），并降低信任假设与能耗。
2023-06-23 cs.CR
Attribute-Based Encryption With Payable Outsourced Decryption Using Blockchain and Responsive Zero Knowledge Proof
提出基于区块链和响应式零知识证明的可付费外包解密ABE方案，实现可验证性和可豁免性，并在以太坊上验证了其高效性。
2024-11-06 cs.CR
Securing Cross-Domain Internet of Drones: An RFF-PUF Allied Authenticated Key Exchange Protocol With Over-the-Air Enrollment
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
Quantum Fully Homomorphic Encryption With Verification
全同态加密（FHE）允许在加密数据上进行计算，同时保持保密性。最近的研究表明，这种方案甚至存在于量子计算中。鉴于经典FHE的众多应用（零知识证明、安全两方计算、混淆等），有理由希望量子FHE（或QFHE）将在量子环境中导致许多新的结果。然而，几乎所有FHE应用中的一个关键因素是电路验证。传统上，验证是通过检查同态计算的成绩单来执行的。从数量上讲，这种策略是不可能的，因为没有克隆。这就引出了一个重要的开放性问题：量子计算能否以非交互的方式被委托和验证？在这项工作中，我们回答这个问题是肯定的，通过构建一个计划QFHE验证（vQFHE）。我们的方案提供认证加密，并使任意多项式时间量子计算，而无需客户端和服务器之间的交互。验证几乎完全是经典的;对于以经典状态开始和结束的计算，它是完全经典的。作为第一个应用程序，我们展示了如何从经典的一次性程序和vQFHE构建量子一次性程序。
2017-08-30 cs.CR quant-ph
A High-Throughput AES-GCM Implementation on GPUs for Secure, Policy-Based Access to Massive Astronomical Catalogs
Light Bridges S.L.（Light Bridges 有限公司）；Observatorio Astronómico del Teide（泰德天文台）；Universidad de La Laguna (ULL)（拉古纳大学）；Instituto Tecnológico y de Energías Renovables (ITER)（技术与可再生能源研究所）；Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC)（加那利天体物理研究所）
提出一种集成策略引擎与GPU加速AES-GCM的框架，通过并行树归约优化GHASH瓶颈，实现高吞吐量认证加密，支持PB级天文数据的安全访问。
2026-06-16 astro-ph.IM cs.CR cs.DC
Secure Handshake Mechanism for Autonomous Flying Agents Using Robust Cryptosystem
自主飞行的智能体在以网络为中心的环境中运行，带来了各种安全威胁和各种密码学技术。主要重点是研究和实现如何在战争场景中有效地使用密码算法。数据安全是在这种环境中保护数据的最关键因素。本文提出了从指挥中心（可以是发送飞行代理）到射手目标的安全数据传输机制。指挥中心和射击目标具有唯一的一组加密和解密密钥，其通过在运行时间校准安全级别而随机创建。开始时，当通过UDP套接字认证通信时，从射击目标接收用于加密数据的加密密钥。加密的数据与签名的签名和指挥中心的加密密钥一起发送给射击目标。然后，在射击目标处分别对加密的数据和签名进行解密和验证。执行时间分析，并将观察到的输入提供给指挥中心。
2019-06-19 cs.CR
Composable Post-Quantum Security for FADEC-Coupled Dual-Spool Turbofan Cyber-Physical Systems
Bahçeşehir University（巴切塞尔大学）；University of Turkish Aeronautical Association（土耳其航空协会大学）
本文提出了一种统一的数学框架，用于后量子认证遥测和作动器在FADEC耦合双转子涡轮风扇网络物理系统中的安全通信，结合了基于格的密钥建立、PUF认证熵、认证加密、雷达测高完整性、航空电子总线定时和卡尔曼残差监控。
2026-05-01 cs.CR
Quantum Encryption with Certified Deletion, Revisited: Public Key, Attribute-Based, and Classical Communication
Broadbent和Islam（TCC '20）提出了一种称为带认证删除的量子加密的量子密码原语。在这个原语中，拥有量子密文的接收者可以生成一个经典证书，证明加密的消息被删除。虽然它们的构造在信息理论上是安全的，但它仅限于一次性对称密钥加密（SKE）的设置，其中发送方和接收方必须事先共享一个公共密钥，并且该密钥只能使用一次。此外，发送方必须生成一个量子态，并在其构造中通过量子信道将其发送给接收方。虽然删除证书是私人可验证的，这意味着证书的验证密钥必须保密，但在Broadbent和Islam的定义中，我们也可以考虑公共可验证性。在这项工作中，我们提出了各种结构的加密与认证删除。- 量子通信案例：我们实现了（可重用密钥）公钥加密（PKE）和带认证删除的基于属性的加密（ABE）。我们的证明删除的PKE方案是在假设存在IND-CPA安全PKE的情况下构造的，我们的证明删除的ABE方案是在假设存在不可否认混淆和单向函数的情况下构造的。这两个方案都是可以私下验证的。- 经典通信案例：我们还实现了只使用经典通信的带认证删除的PKE。我们给出了两个方案，一个可私下验证的方案和一个可公开验证的方案。前者是在量子随机预言模型中的LWE假设下构造的。后者的构造假设存在一次性签名和可提取的证人加密。
2021-05-12 cs.CR quant-ph
Privacy-Preserving Federated Learning from Partial Decryption Verifiable Threshold Multi-Client Functional Encryption
School of Cyber Science and Engineering, Southeast University（安全科学与工程学院，东南大学）；School of Computing and Communications, Lancaster University（计算与通信学院，兰卡斯特大学）
针对联邦学习梯度泄露、现有门限方案缺乏聚合可验证性易遭投毒攻击的问题，本文提出部分解密可验证门限多客户端函数加密方案，构建VTSAFL协议，在保证精度的同时大幅降低训练耗时与通信开销。
2025-11-17 cs.AI cs.CR
VFEFL: Privacy-Preserving Federated Learning against Malicious Clients via Verifiable Functional Encryption
本文提出基于可验证函数加密的隐私保护联邦学习框架VFEFL，通过新颖的跨密文去中心化可验证函数加密方案实现恶意客户端检测与高精度模型训练，无需双服务器非协作假设或可信第三方。
2026-04-13 cs.AI cs.CR
Integrity-protecting block cipher modes -- Untangling a tangled web
本文重新分析 PES-PCBC、IOBC 和 EPBC 三种认证加密分组密码模式，证明即使 EPBC 此前未发现重大缺陷，三者也均存在不应再使用的安全缺陷。
2024-06-17 cs.CR
Anonymous and Adaptively Secure Revocable IBE with Constant Size Public Parameters
在基于身份的加密（IBE）系统中，密钥撤销是不平凡的。这是因为用户的身份本身就是一个公钥。此外，与身份对应的私钥需要通过认证和保密保护的信道从可信密钥权威机构获得。到目前为止，只有极少数的可验证IBE（RIBE）方案支持非交互式密钥撤销，在这个意义上，用户不需要与密钥机构或某种可信硬件交互来更新她的私钥而不改变她的公钥（或身份）。这些方案要么被证明是选择性安全的，要么具有在给定的安全参数中线性增长的公共参数。在本文中，我们提出了两个结构的非交互式RIBE，满足所有以下三个有吸引力的性质：（i）证明是自适应安全的对称外部Diffie-Hellman（SXDH）和决策线性（DLIN）的假设下;（ii）有恒定大小的公共参数;（iii）保持匿名的密文--尚未实现的属性在所有当前的计划。
2012-10-24 cs.CR
A Formal Security Analysis of the pEp Authentication Protocol for Decentralized Key Distribution and End-to-End Encrypted Email
为了发送加密的电子邮件，用户通常需要创建和交换密钥，这些密钥随后应该通过手动验证，例如，通过比较长字符串。这些任务对于普通用户来说是繁琐的。为了更方便地使用加密电子邮件，一个名为pEp的安全电子邮件应用程序自动化了密钥管理操作; pEp仍然需要用户进行验证，但是，认证过程很简单：用户必须比较熟悉的单词而不是随机字符串，然后应用程序通过彩色视觉指示器向用户显示他们已经达到的信任级别。然而，用户可能不会按照预期执行认证仪式，pEp的信任评级可能被错误地分配，或者两者兼而有之。要了解是否pEp的信任评级（和相应的视觉指标）的分配一致，我们提出了一个正式的安全分析pEp的认证仪式。从C语言的软件实现，我们得出的规范的一个抽象的协议，公钥分布，加密和信任的建立，然后，我们模型的协议中的一个变种的应用π演算，后来正式验证和验证特定的隐私和认证属性。我们还讨论了其他研究方向，可以丰富分析。
2020-08-29 cs.CR
How to Sign Quantum Messages
Université de Montréal (DIRO)（蒙特利尔大学）
本研究提出三种创新方法，首次实现量子消息的公开可验证签名，基于后量子安全函数和动态验证密钥，同时设计了抗篡改的量子公钥加密方案和新型量子货币方案。
2026-01-04 cs.CR quant-ph
Augmenting Encrypted Search: A Decentralized Service Realization with Enforced Execution
可搜索对称加密（SSE）允许数据所有者以私有方式将加密数据库外包给远程服务器，同时保持选择性搜索的能力。到目前为止，大多数现有的解决方案都集中在诚实但好奇的服务器上，而针对恶意服务器的安全设计还没有引起足够的重视。一些最近的作品试图构建可验证的SSE，使数据所有者验证搜索结果的完整性。然而，这些验证机制高度依赖于特定的SSE方案，并且不能支持复杂的查询。需要一种通用的验证机制，可以应用于所有SSE方案。在这项工作中，我们不是集中在中央服务器上，而是探索智能合约的潜力，这是一种新兴的基于区块链的分散技术，并构建分散的SSE方案，数据所有者可以放心地接收正确的搜索结果，而不必担心恶意服务器的潜在错误行为。我们研究了公共和私有区块链环境，并提出了两种在安全性和效率之间进行权衡的设计。为了更好地支持实际应用，SSE的多用户设置进行了进一步研究，其中数据所有者允许认证用户在共享文档中搜索关键字。我们实现了我们的两个设计的原型，目前的实验和评估，以证明我们的分散SSE计划的实用性。
2019-09-20 cs.CR cs.DC
Composable and Finite Computational Security of Quantum Message Transmission
量子密码学的最新研究已经导致了具有计算安全性的加密和认证量子消息的方案的发展。到目前为止，文献中使用的安全定义是渐进的，基于博弈的，并且不知道是可组合的。我们展示了如何定义有限的，可组合的，计算安全的安全量子消息传输。新的定义不涉及任何游戏或预言，它们是直接可操作的：一个方案是安全的，如果它把一个不安全的信道和一个共享密钥转换成从Alice到Bob的理想安全信道，即，一个只允许夏娃阻止消息和了解它们的大小，但不能改变它们或阅读它们。通过修改理想通道来为Eve提供或多或少的功能，可以得到一系列不同的安全概念。通过设计，这些转换是可组合的，从而产生可组合的安全性。至关重要的是，新的定义是有限的。安全性不依赖于计算问题的渐近硬度。相反，证明了一个有限的减少：如果一个对手可以区分所构建的（真实的）信道从理想的（对于一些固定的安全参数），那么她可以解决一些计算问题的有限实例。这样一个有限语句是对具体实现进行安全声明所必需的。然后，我们证明，（略有修改的版本）在文献中提出的协议满足这些组合的定义。最后，我们研究了一些基于博弈的定义和我们的组合定义之间的关系。特别是，我们研究了量子认证加密和QCCA2的概念，并表明它们与经典加密一样存在相同的问题：它们排除了某些可以说是安全的协议。
2019-10-09 cs.CR quant-ph
