面向连接型 IoT 设备的 LiteAtt：点对点自证 attestation 框架与握手协议

随着物联网（IoT）成为关键基础设施和商业服务的不可分割部分，对微控制器（MCU）的运行时固件 attest 已成为维持安全与信任的关键手段。大多数先前工作假设 MCU 受计算限制，依赖远程验证器执行复杂计算。这引入了集中式单点故障、往返延迟以及在接收方维持黄金参考状态的负担，即便是最近的点对点（P2P）和自证（SA）方案亦如此。而现代 MCU 如 Arm Cortex-M虽为电池供电，却具备安全与智能能力，包括受信执行环境（TEE）和嵌入式 TinyML 推理。利用这些功能，本文提出了 LiteAtt，一种无验证器、P2P-SA 框架和协议，将其直接集成到 IoT MCU 之间的连接握手中。每个 MCU 在其 TEE 中运行量化 TinyML 自动编码器（TinyAE）来评估运行时 SRAM 状态。将 SA 判决安全地绑定到握手情境上下文中，实现对等节点的无状态验证。该提议的协议在没有传统延迟和参考分发开销的情况下，实现了相互认证和固件 attest 通信。我们在 SRAM attest 数据集上报告平均准确率为 99.42%，F1 分数为 99.70%，阳性预测率（TPR）为 99.45%，阴性预测率（TNR）为 95.14%；针对三块 Arm Cortex-M 板，报告了优化后的每次握手延迟、能耗和峰值内存占用分别为 26.3-294.9ms、2.65-9.35mJ 和 4.91KB；并在模拟运行时攻击、随机扰动和对抗 ML 上评估了模型。