一种保护物联网内存堆的轻量级密码学框架
密码学与安全
2020-11-23 v1
摘要
设备的大规模联网以及物联网（IoT）产生的海量数据，已使安全问题引起研究者的关注。Java 是嵌入式应用（如 IoT、无线传感器网络（WSN）、近场通信（NFC）与射频识别（RFID））最常见的平台。Java、SWIFT、PHP 与 C++ 等面向对象编程语言在任何对象运行后均使用垃圾回收，这造成了诸如下一内存地址占用（NMAO）、内存重放、学习任务行为（LTB）等攻击的安全漏洞。当攻击从目标设备扩散至周边连接设备时，IoT 中的安全风险随之上升。不当或错误操作会导致能量损耗与成本增加。本文提出一种安全方法，以保护 IoT 系统运行免受内存堆渗透与地址篡改攻击。所提方法通过在运行时加密对象垃圾回收来阻止定向攻击。为形成唯一签名机制，采用特定单向哈希算法的密码学哈希函数（CHF）。该框架使用基于 L-函数的 ECC 与一次性密钥（OTK）来保护内存堆。我们的方法用于开放系统，且不考量对操作系统的影响。所提方法被证明强劲且高效，可通过增强对恶意攻击的检测，助力在多种 IoT 应用中实现更高层级的安全。
引用
@article{arxiv.2011.10255,
title = {A lightweight cryptography (LWC) framework to secure memory heap in Internet of Things},
author = {Mahmoud Khalifa and Fahad Algarni and Mohammad Ayoub Khan and Azmat Ullah and Khalid Aloufic},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.10255},
year = {2020}
}
备注
Alexandria Engineering Journal