PDFS: Practical Data Feed Service for Smart Contracts

Smart contracts are a new paradigm that emerged with the rise of the blockchain technology. They allow untrusting parties to arrange agreements. These agreements are encoded as a programming language code and deployed on a blockchain platform, where all participants execute them and maintain their state. Smart contracts are promising since they are automated and decentralized, thus limiting the involvement of third trusted parties, and can contain monetary transfers. Due to these features, many people believe that smart contracts will revolutionize the way we think of distributed applications, information sharing, financial services, and infrastructures. To release the potential of smart contracts, it is necessary to connect the contracts with the outside world, such that they can understand and use information from other infrastructures. For instance, smart contracts would greatly benefit when they have access to web content. However, there are many challenges associated with realizing such a system, and despite the existence of many proposals, no solution is secure, provides easily-parsable data, introduces small overheads, and is easy to deploy. In this paper we propose PDFS, a practical system for data feeds that combines the advantages of the previous schemes and introduces new functionalities. PDFS extends content providers by including new features for data transparency and consistency validations. This combination provides multiple benefits like content which is easy to parse and efficient authenticity verification without breaking natural trust chains. PDFS keeps content providers auditable, mitigates their malicious activities (like data modification or censorship), and allows them to create a new business model. We show how PDFS is integrated with existing web services, report on a PDFS implementation and present results from conducted case studies and experiments.Comment: Blockchain; Smart Contracts; Data Authentication; Ethereu

Reflections on the 30th Anniversary of the IEEE Symposium on Security and Privacy

Peter G. Neumann, Matt Bishop, Sean Peisert, and Marv Schaefer, "Reflections on the 30th Anniversary of the IEEE Symposium on Security and Privacy," Proceedings of the 31st IEEE Symposium on Security and Privacy, pp. 3–13, Oakland/Berkeley, CA, May 16–19, 2010

Access Control In and For the Real World

Access control is a core component of any information-security strategy. Researchers have spent tremendous energy over the past forty years defining abstract access-control models and proving various properties about them. However, surprisingly little attention has been paid to how well these models work in real socio-technical systems (i.e., real human organizations). This dissertation describes the results of two qualitative studies (involving 52 participants from four companies, drawn from the financial, software, and healthcare sectors) and observes that the current practice of access control is dysfunctional at best. It diagnoses the broken assumptions that are at the heart of this dysfunction, and offers a new definition of the access-control problem that is grounded in the requirements and limitations of the real world

QuantumCharge: Post-Quantum Cryptography for Electric Vehicle Charging

ISO 15118 enables charging and billing of Electric Vehicles (EVs) without user interaction by using locally installed cryptographic credentials that must be secure over the long lifetime of vehicles. In the dawn of quantum computers, Post-Quantum Cryptography (PQC) needs to be integrated into the EV charging infrastructure. In this paper, we propose QuantumCharge, a PQC extension for ISO 15118, which includes concepts for migration, crypto-agility, verifiable security, and the use of PQC-enabled hardware security modules. Our prototypical implementation and the practical evaluation demonstrate the feasibility, and our formal analysis shows the security of QuantumCharge, which thus paves the way for secure EV charging infrastructures of the future

IoT Goes Nuclear: Creating a ZigBee Chain Reaction

Within the next few years, billions of IoT devices will densely populate our cities. In this paper we describe a new type of threat in which adjacent IoT devices will infect each other with a worm that will spread explosively over large areas in a kind of nuclear chain reaction, provided that the density of compatible IoT devices exceeds a certain critical mass. In particular, we developed and verified such an infection using the popular Philips Hue smart lamps as a platform. The worm spreads by jumping directly from one lamp to its neighbors, using only their built-in ZigBee wireless connectivity and their physical proximity. The attack can start by plugging in a single infected bulb anywhere in the city, and then catastrophically spread everywhere within minutes, enabling the attacker to turn all the city lights on or off, permanently brick them, or exploit them in a massive DDOS attack. To demonstrate the risks involved, we use results from percolation theory to estimate the critical mass of installed devices for a typical city such as Paris whose area is about 105 square kilometers: The chain reaction will fizzle if there are fewer than about 15,000 randomly located smart lights in the whole city, but will spread everywhere when the number exceeds this critical mass (which had almost certainly been surpassed already). To make such an attack possible, we had to find a way to remotely yank already installed lamps from their current networks, and to perform over-the-air firmware updates. We overcame the first problem by discovering and exploiting a major bug in the implementation of the Touchlink part of the ZigBee Light Link protocol, which is supposed to stop such attempts with a proximity test. To solve the second problem, we developed a new version of a side channel attack to extract the global AES-CCM key (for each device type) that Philips uses to encrypt and authenticate new firmware. We used only readily available equipment costing a few hundred dollars, and managed to find this key without seeing any actual updates. This demonstrates once again how difficult it is to get security right even for a large company that uses standard cryptographic techniques to protect a major product

Formal Foundations for Anonymous Communication

Mit jeder Online-Tätigkeit hinterlassen wir digitale Fußspuren. Unternehmen und Regierungen nutzen die privaten Informationen, die von den riesigen Datenmengen der Online-Spuren abgeleitet werden können, um ihre Nutzer und Büger zu manipulieren. Als Gegenmaßnahme wurden anonyme Kommunikationsnetze vorgeschlagen. Diesen fehlen jedoch umfassende formale Grundlagen und folglich ist der Vergleich zwischen verschiedenen Ansätzen nur sehr eingeschränkt möglich. Mit einer gemeinsamen Grundlage zwischen allen Forschern und Entwicklern von anonymen Kommunikationsnetzen können Missverständnisse vermieden werden und die dringend benötigte Entwicklung von den Netzen wird beschleunigt. Mit Vergleichbarkeit zwischen den Lösungen, können die für den jeweiligen Anwendungsfall optimalen Netze besser identifiziert und damit die Entwicklungsanstrengungen gezielter auf Projekte verteilt werden. Weiterhin ermöglichen formale Grundlagen und Vergleichbarkeit ein tieferes Verständnis für die Grenzen und Effekte der eingesetzten Techniken zu erlangen. Diese Arbeit liefert zuerst neue Erkenntnisse zu generellen Formalisierungen für anonyme Kommunikation, bevor sie sich dann auf die praktisch am meisten verbreitete Technik konzentriert: Onion Routing und Mix Netzwerke. Als erstes wird die Vergleichbarkeit zwischen Privatsphärezielen sichergestellt, indem sie formal definiert und miteinander verglichen werden. Dabei enteht eine umfangreiche Hierarchie von eindeutigen Privatsphärezielen. Als zweites werden vorgeschlagene Netzwerke analysiert, um deren Grundbausteine zu identifizieren und deren Schutz als Auswirkung in der Hierarchy zu untersuchen. Diese Grunlagen erlauben Konflikte und Schwachstellen in existierenden Arbeiten zu entdecken und aufzuklären. Genauer zeigt sich damit, dass basierend of derselben informalen Definition verschieden stark schützende formale Versionen entstanden sind. Weiterhin werden in dieser Arbeit die Notions genutzt um existierende Unmöglichkeitsresultate für anonyme Kommunikation zu vergleichen. Dabei wird nicht nur die erste vollständige Sicht auf alle bekannten Schranken für anonyme Kommunikationsnetze gegeben, sondern mit einem tiefgründigen Ansatz werden die existierenden Schranken auch gestärkt und zu praktischen, dem Stand der Kunst entsprechenden Netzen in Bezug gesetzt. Letztlich konnten durch die generellen Betrachtungen von vorgeschlagenen Netzwerken und ihren Grundbausteinen, insbesondere auch Angriffe auf die vorherrschende Klasse von anonymen Kommunikationsnetzen gefunden werden: auf Onion Routing und Mix-Netzwerke. Davon motiviert wurden als zweiter Teil dieser Arbeit die formalen Grundlagen und praktisch eingesetzten Lösungen for Onion Routing und Mix-Netzwerke untersucht. Dabei wurde festgestellt, dass die bereits erwähnten Angriffe teilweise auf eine fehlerhafte, aber weit verbreitete Beweisstrategie für solche Netze zurückzuführen sind und es wurde eine sichere Beweisstrategie als deren Ersatz vorgeschlagen. Weiterhin wurde die neue Strategie für ein vorgeschlagenes, aber bisher nicht weiter verwendetes Paketformat eingesetzt und dieses als sicher bewiesen. Dieses Paketformat unterstützt allerdings keine Rückantworten, was höchstwahrscheinlich der Grund ist, aus dem sich aktuelle Netze auf ein unsicheres Paketformat verlassen. Deshalb wurde im Rahmen dieser Arbeit eine konzeptuelle, sichere Lösung für Onion Routing mit Rückantworten entworfen. Als weitere verwandte Beiträge, zeigt die Arbeit Beziehungen von Teilen der generellen Ergebnisse für anonyme Kommunikationsnetze zu ähnlichen, aber bisher hauptsächlich getrennt betrachteten Forschungsbereichen, wie Privatsphäre auf der Bitübertragungsschicht, Kontaktnachverfolgung und privatsphäre-schützenden, digitalen Bezahlsystemen

Amphibious operation simulation.

Since the price of personal computers is coming down, it is possible to have computers in a small ship that has a limited budget. The commanding officer of a small ship needs a support system for making decisions in amphibious operations. A personal computer would be helpful in saving time manipulating the information used to make decisions in amphibious operations.http://archive.org/details/amphibiousoperat00hongLieutenant, Royal Thai NavyApproved for public release; distribution is unlimited