模型检测技术和密码协议分析

1 引言密码协议是建立在密码体制基础上的一种交互通信的协议,它运行在计算机通信网或分布式系统中,借助于密码算法来达到密钥分配、身份认证等目的。目前密码协议已广泛应用于计算机通信网与分布式系统中,但密码协议安全性的论证仍是一个悬而未决的问题。九十年代以来,密码协议的形式化分析成为国际上的研究热点。这种方法的出发点是希望将密码协议形式化,而后借助于人工推导,甚至计算机的辅助分析,     

TMN密码协议的SMV分析

密码协议安全性的分析是网络安全的一个难题，运用形式方法对密码协议进行分析一直是该领域的研究热点。运用模型检测工具SMV对TMN密码协议进行了形式分析。在建立一个有限状态系统模型和刻画TMN密码协议安全性质的基础上，使用SMV对TMN密码协议进行了安全分析。分析结果表明TMN密码协议存在一些未被发现的新攻击。     

密码协议的Promela语言建模及分析

给出了利用SPIN模型检测分析密码协议的一般方法。作为一个实例,对Needham Schroeder 公钥密码协议用Promela语言建模,并利用SPIN进行了分析验证,发现了其安全漏洞。该方法很容易推广到有多个主体参与的密码协议的分析     

多智体系统时态认知规范的模型检测算法

模型检测技术一直以来主要是检验用时态逻辑描述的规范,人们很少注意认知逻辑的模型检测问题,而在分布式系统领域,系统和协议的规范已广泛地采用知识逻辑来描述.着重研讨了时态认知逻辑的模型检测算法.在SMV(symbolic model verifier)模型检测器的基础上,根据知识的语义和集合理论,提出了多种检验知识和公共知识的算法,从而使SMV的检测功能由时态逻辑扩充到时态认知逻辑.这些方法也适用于其他以状态集合作为输出的模型检测方法和工具的功能扩充.     

Needham-Schroeder公钥协议的模型检测分析

密码协议安全性的分析是当前网络安全研究领域的一个世界性难题.提出了运用模型检测工 具SMV(symbolic model verifier)分析密码协议的方法,并对著名的Needham-Schroeder(NS )公钥协议进行了分析.分析结果表明,入侵者可以轻松地对NS公钥协议进行有效攻击,而这个 攻击是BAN逻辑分析所没有发现过的.同时,给出了经SMV分析过的一个安全的NS公钥协议 的改进版本.     

一种自动密码协议分析方法

密码协议是构建网络安全环境、保护信息系统安全的重要手段之一,然而分析其固有缺陷和揭示入侵攻击行为,却是一件非常困难的事情。文中通过综合基于逻辑和模型检测的密码协议分析方法,提出了一种基于目标提取和消息模式匹配的自动密码协议分析方法,并以Needham-Schroeder(NS)公钥协议为例,进行了具体分析。     

互联网密钥交换协议的SMV分析

该文基于SMV对新版本的互联网密钥交换协议(IKEv2)进行了分析。在对IKEv2协议进行形式建模,以及应用CTL对相应的安全性质进行形式描述的基础上,利用SMV分析了协议的认证性、秘密性和完整性,发现了两个攻击,并对这两个攻击所产生的影响进行了讨论。     

TMN密码协议的SMV分析

MV是分析有限状态系统的一种工具,三方密码协议运行模式分析法是分析密码协议的有效方法之一,为了说明这种方法的可行性,使用三方密码协议运行模式分析法,并借助状态探测工具SMV分析了TMN密码协议,并成功地找到了对TMN协议的19种攻击。     

Digicash协议原子性的符号模型分析

电子商务协议的安全性和原子性是电子商务研究者和使用者广泛关心的问题,在协议设计完成之后,采取一定的方法对协议进行分析检验以确认协议,是否满足协议是否符合协议设计要求是十分必要的。提出了可以用符号模型检验器(SMV)对电子商务协议进行分析,在对Digicash协议及电子商务原子性进行形式化描述的基础上,用SMV从钱原子性和商品原子性这两个角度对Digicash协议的原子性进行了分析和检验,指出了Digicash协议的缺陷,从而表明了用SMV对电子商务协议分析和验证的可行性。     

密码协议的归纳证明方法

通过对Otway-rees协议的分析,介绍了目前受到普遍关注的一种密码协议形式化分析方法－归纳方法。     

Symbolic model checking APSL

Property specification language (PSL) is a specification language which has been accepted as an industrial standard. In PSL, SEREs are used as additional formula constructs. In this paper, we present a variant of PSL, namely APSL, which replaces SEREs with finite automata. APSL and PSL are of the exactly same expressiveness. Then, we extend the LTL symbolic model checking algorithm to that of APSL, and then present a tableau based APSL verification technique, which can be easily implemented via the BDD based symbolic approach. Moreover, we implement an extension of NuSMV, and this adapted version supports symbolic model checking of APSL. Experimental results show that this variant of PSL can be efficiently verified. Henceforth, symbolic model checking PSL can be carried out by a transformation from PSL to APSL and symbolic model checking APSL.     

基于吴方法的符号模型检验

模型检验技术广泛应用于验证并发系统的性质。它的瓶颈一直是内存爆炸问题,将BDD技术引入到模型检验中的方法能有效地缓和状态组合爆炸问题。然而,随着系统规模的增大,BDD的大小仍呈指数增长。吴方法是一种处理多项式的符号计算方法,能有效地求解代数方程组并成功地应用于几何定理机器证明。给出应用吴方法计算表示Kripke结构和CTL公式的多项式的特征列的方法,从而实现对较大规模的系统性质的验证,进一步缓和状态组合爆炸问题。     

可能性测度下的CTL符号化模型检测

随着系统复杂性的增加,系统中的不确定信息亟待处理,状态爆炸问题也越来越严峻,现有的模型检测技术已不能完全适用于复杂系统的验证。 对可能性测度下CTL符号化模型检测进行了研究。首先用多终端二值决策图和布尔公式分别描述系统模型和待验证性质,然后再对系统模型进行归一化和简化,最后利用不动点计算完成系统验证。该研究是对可能性测度下的模型检测技术和符号化模型检测技术的整合,不但能处理系统的不确定信息,而且保持了符号化模型检测对计算时空要求低的优点,对于复杂系统模型检测具有重要意义。     

SET协议模型的改进与SMV分析

在以Lu&Smolka对SET协议支付过程的简化模型为研究对象的情况下,进行形式化建模和有限状态机模型。同时应用CTL对相应的安全性质进行形式描述,并在网络环境被入侵者控制的假设下,利用SMV分析了协议的认证性、保密性和完整性,发现攻击并对该攻击所产生的影响进行了讨论。最后修改其协议模型对改进后的协议进行分析和检验,说明了SET协议独具特色的双重签名在整个协议运行中至关重要。     

模糊计算树逻辑的符号模型检测

对含有模糊不确定性信息的系统进行模型检测时,状态空间爆炸问题成为了亟待解决的主要问题.将形式化的系统模型用拟布尔公式表示,用多终端二叉决策图来对拟布尔公式进行存储.对模糊计算树逻辑的不动点语义给出了解释和证明,然后给出模糊计算树逻辑的符号化模型检测算法,最后通过一个实例验证算法的正确性.该算法可有效缓解对模糊模型检测验证时的状态空间爆炸问题,并扩展了模型检测的应用范围.     

Algebra model and security analysis for cryptographic protocols

With the rapid growth of the Internet and the World Wide Web a large number of cryptographic protocols have been deployed in distributed systems for various application requirements, and security problems of distributed systems have become very important issues. There are some natural problems: does the protocol have the right properties as dictated by the requirements of the system? Is it still secure that multiple secure cryptographic protocols are concurrently executed? How shall we analy…     

基于ID变化的RFID安全协议

提出了一种基于ID变化的RFID安全协议,由于使用单向Hash函数,从而使数据存储机制很好地解决了阅读器和标签数据不同步的问题,有效地防止了非法读取、位置跟踪、窃听、伪装哄骗、重放等攻击。分析表明,该方法具有前向安全,效率高,安全性好等特点,适用于标签数目较多的情况。