基于逻辑程序的安全协议验证

安全协议本质上是分布式并发程序，可以自然地描述为多个子进程的并发合成系统．将安全协议对应的并发合成系统抽象为逻辑程序进行消解，能够对安全协议无穷多个会话的交叠运行进行验证．该文提出了安全协议逻辑程序中逻辑规则的一个分类方法，基于该分类方法提出了安全协议逻辑程序不动点的迭代计算方法．逻辑规则的分类优化了安全协议逻辑程序不动点的迭代计算和安全性质验证过程中的计算．由于安全协议逻辑程序不动点迭代计算过程不一定终止，文中提出了每进行k≥1步安全协议逻辑程序不动点迭代计算验证一次安全性质的验证策略．     

安全协议的进程代数规约到逻辑程序的自动转换

安全协议用于实现开放互连网络的安全通讯，它本质上是分布式并发程序，使用进程代数可以将其描述为角色进程的并发合成系统。使用抽象方法，安全协议角色进程并发合成模型可以转化为逻辑程序；通过计算逻辑程序的不动点，能够对安全协议无穷会话的并发交叠运行进行验证。本文基于Objective Caml语言，实现了安全协议进程代数描述述到安全协议逻辑程序的自动转化。     

密码协议的一种安全模型

将密码协议与密码算法视为一个系统,建立了密码协议系统的一种安全模型.基于假设/保证的组合推理技术提出了新的假设/保证推理规则和假设/保证推理算法,证明了该规则的完备性,实现了密码协议系统的模型检查,并重点解决了系统分解问题、假设函数的设定问题、进程+逻辑的系统特性描述问题等难题.以kerberos密码协议系统为例,利用该安全模型和假设/保证推理技术对密码协议系统进行了安全验证.     

SPVT:一个有效的安全协议验证工具

描述了基于Objective Caml开发的一个安全协议验证工具SPVT(security protocol verifying tool).在SPVT中,以扩展附加项的类(演算作为安全协议描述语言,以扩展附加项的Horn逻辑规则描述协议攻击者的Dolev-Yao模型,通过一组抽象规则将安全协议的类(演算模型转换为逻辑程序模型,基于安全协议逻辑程序的不动点计算验证安全性质,从安全协议逻辑程序的不动点计算和安全性质的验证过程中构造不满足安全性质的安全协议反例.以简化的Needham-Schroeder公钥认证协议为例,描述了使用SPVT自动验证安全协议的过程,表明了SPVT用于安全协议验证的有效性.     

基于类型的密码协议验证方法

探讨使用一组形式化的规则来验证密码协议安全属性的方法.这些规则基于传统的等级和信息流的思想,通过将其扩展后用来处理密码协议中的并发进程.通过这些规则可以向用户提供一种检测方法,该方法用于判断:如果协议通过了检测,则可以认为该协议没有泄漏任何秘密的消息.     

基于进程代数安全协议验证的研究综述

安全协议用于实现开放互联网络的通信安全，进程代数是一类使用代数方法研究通信并发系统理论的泛称，基于进程代数的安全协议验证是以进程代数作为安全协议描述语言的安全协议形式化验证方法．描述了基于进程代数的安全协议验证研究的4种主要方法：基于踪迹语义的方法；基于互模拟验证的方法；基于类型理论的方法；基于逻辑程序的方法．并给出了基于进程代数的安全协议验证进一步的研究方向．     

基于TLA的NS安全协议分析及检测

行为时序逻辑是一种组合了时序逻辑与行为逻辑来对并发系统进行描述与验证的逻辑,在描述并发转移系统中,行为时序逻辑通过引入行动和行为的概念,使得系统和属性可用同一种行为时序逻辑来表示。本文首先介绍行为时序逻辑的语法、语义及简单推理规则;然后以典型的NS公开密钥协议为例,对其进行形式化分析,建立了入侵者参加的简化模型。通过对模型进行FSM建模,转化为TLA+描述的规约系统,然后对其进行TLC检测,发现其存在中间人的重放攻击。     

改进的安全协议一阶逻辑模型

由于Blanchet安全协议一阶逻辑模型不能够给出易于理解的攻击序列,基于该安全协议一阶逻辑模型,对逻辑推理中的规则及合一化操作进行了分类,给出了操作置换规则,明确了改进系统中的一些关键性概念和命题。最后,以化简的Needham-Schroeder协议为例,对秘密性进行形式化验证,结果表明改进的系统能够给出易于理解的攻击序列。     

基于偏序简化的并发系统验证

构件交互风格和交互协议的描述与验证是基于构件的分布式系统开发的基础和关键,而构件交互协议是一种典型的分布式并发系统.传统的方法难以解决系统建模和验证中的所谓的状态爆炸问题.偏序简化是应用迹的概念,对模型进行化简并且对模型进行死锁验证.但这样的验证重点放在了Petri网模型上,而没有涉及进程代数模型,所验证的只是模型是否有死锁状态.而以通信系统演算CCS为代表的进程代数,因其概念简洁,可用的数学工具丰富,在分布式并发系统的规范、分析、设计和验证方面获得了广泛应用.对此,提出将偏序规约应用于进程代数模型,给出基于进程代数模型的偏序简化算法,并提出利用进程代数模型偏序简化算法来验证安全性的方法.     

消息传递的MSVL通信机制及其实现

建模,仿真和验证语言（MSVL）是一种时序逻辑编程语言,它是投影时序逻辑（PTL）的可执行子集.MSVL和PTL可用于并发系统的建模和性质验证.然而,MSVL缺少一种消息传递的通信机制,这种机制对于并发分布式系统的建模和验证至关重要.本文说明了如何在MSVL中开发和实现合适的机制来对分布式系统进行建模和验证.该机制首先定义了通道结构,对通信语句和进程结构进行形式化描述,接着介绍了这些通信语句的实现机制.最后,提供了一个关于电子合同签名协议的建模和验证实例,说明消息传递在MSVL中的工作原理.     

可重构安全系统建模与配置生成方法研究

以安全重构元为基础,能够提供高灵活性、适应性和可扩展性安全服务的可重构安全计算系统已成为当前安全研究领域的热点问题.目前,关于重构机理的研究主要采取基于功能候选集的静态重构配置生成方法,可重构安全系统作为一种主动安全防御手段,应具有动态自动重构的能力,避免人工介入导致的脆弱性.针对动态自动可重构安全系统的建模以及配置生成过程的描述问题,提出了一种基于直觉主义逻辑扩展的动态自动可重构安全系统逻辑模型SSPE,给出了逻辑模型SSPE上的语法和推理规则,设计了基于SSPE的等级化安全重构元和安全需求建模和表达方法,并给出了基于映射关系的安全重构元描述向逻辑语言的转换规则.最后,以IPSec协议为例,阐述了可重构安全系统重构配置的动态自动推理生成过程.基于直觉主义逻辑的可重构安全系统建模和配置生成方法,为研究可重构安全系统的重构机理提供了新的思路和方法,具有重要的意义.     

一种安全协议的形式化设计方法

文章以协议分析器为辅助工具,结合定理证明方法,给出了一个安全协议形式化设计方法。该方法首先根据协议规范构造全信息项及冗余协议,使用定理证明保证冗余协议的安全性。对冗余协议利用安全性保持约简规则和随机约简规则进行约简,从而得到最优约简协议。该方法实现了安全协议的自动设计,具有良好的扩展性,可以根据需求和协议的发展增加设计规则和约简规则。     

分析安全协议猜测攻击的模态逻辑方法

以CKT5逻辑为基础,对其进行了多方面重要的扩展;在原有对称密钥机制的基础上,增加了公开密钥机制和vernam加密机制以增强其描述协议的能力;打破完善加密假设,给出了一组定义和规则使主体具备猜测和验证口令的能力;给出了与在线猜测攻击相关的定理以反映在线猜测攻击的特点;通过相关引理和定理的证明,简化了猜测攻击的分析过程,使该文方法比现有方法更加简洁高效.扩展后的逻辑能够用于分析安全协议的猜测攻击,包括在线猜测攻击.     

一个面向安全协议分析的非单调逻辑

本文提出一种对安全协议进行分析的非单调逻辑。使用知识集描述已知的断言,使用信念描述安全协议系统的默认判断,通过推理和非单调的信念维护,可以验证安全协议的安全性。     

一种新的安全协议验证逻辑及其串空间语义

针对典型的安全协议验证逻辑存在的问题,如安全属性验证存在局限性、对混合密码原语的处理能力不强等,提出一种新的验证逻辑,新逻辑能够验证安全协议的认证性、密钥保密性、非否认性、可追究性、公平性及原子性。现有多数验证逻辑缺乏形式化语义,而逻辑语义能够证明逻辑系统的正确性,因此给出新逻辑所含逻辑构件的串空间语义,并应用串空间模型证明了新逻辑主要推理规则的正 确性。     

基于逻辑编程的EKE协议分析

基于逻辑编程规则及Spi演算提出了一种验证密码协议安全性的新方法，利用该方法可以对密码协议的安全性质以程序化的方式进行验证。通过对EKE协议进行的分析，不但证明了协议已知的漏洞，而且发现了针对EKE协议的一个新的攻击——并行会话攻击。很好地验证了该新方法对密码协议的分析能力。     

安全协议的验证逻辑

该文提出一种论证安全协议之安全性质的非单调动态逻辑.针对信息安全的特定需要,给出了一组与加密、解密、签名、认证和密钥分配等密码学操作有关的公理和推理规则,举例说明了这一逻辑框架在验证安全协议方面的应用,并讨论了需要进一步解决的问题.     

基于同态的安全协议攻击及其形式化验证

介绍2种利用加密算法同态特性的安全协议攻击,定义安全协议项代数表示和基于角色行为序列的协议模型,提出一种基于角色行为实例交互的安全协议约束序列生成方法,应用等式理论将Dolev D等人提出的Dolev-Yao模型（IEEE Transactions on Information Theory,1983,第12期）进行扩展,设计攻击者一阶逻辑演绎系统,采用约束求解方法对NSL协议进行建模和形式化验证,发现基于“完美密码系统假设”无法验证的同态攻击。     

安全协议一阶逻辑模型中攻击重构的实现

针对安全协议一阶逻辑模型不能够给出易于理解的攻击序列的问题,对安全协议一阶逻辑模型进行扩展,对逻辑推理中的规则及合一化操作进行分类,给出操作置换规则,在此基础上开发能对攻击进行重构的协议验证原型系统。通过具体的应用例子对其秘密性进行形式化验证,结果表明系统能给出易于理解的攻击序列。     

基于PMI的SSL协议改进设计及形式化分析

针对基于SSL的安全通信模型中SSL握手协议部分在访问控制方面的缺陷，本文提出了一个基于PMI的安全解决方案，并对改进设计进行了分析和BAN逻辑证明