EAP-IKEv2协议研究和安全分析

认证是无线局域网的一种最重要的服务。EAP-IKEv2是一个新的基于EAP协议的认证和密钥分配协议。该文详细分析了EAP-IKEv2协议的流程和安全性,并使用协议分析工具AVISPA验证了EAP-IKEv2安全性,结果说明EAP-IKEv2能够保证EAP客户端和认证服务器的双向认证。     

OAuth2.0协议形式化验证: 使用AVISPA

OAuth协议是一套用于在不同的服务中进行身份认证并且实现资源互访一套协议.由于关系到用户隐私,所以OAuth协议的安全性非常重要.这篇文章的主要贡献是研究OAuth2.0协议文本,对协议进行抽象,并且使用验证工具AVISPA对抽象后的协议进行建模与验证,找到协议中会导致隐私泄露的一种攻击模式.我们在建模过程中提出需将要验证的消息作为双方的对称密码这样一种创新思路.这种对协议的抽象和验证的方法可以推广到其他安全协议上,例如在线支付协议等等.     

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.     

OLSR协议的AVISPA分析研究

协议的安全目标分为认证性、非否认性、可追究性、公平性四种,其中,认证性应用最为广泛和重要,是网络安全性的基础。分析了先应式链路状态路由协议OLSR及其安性,并采用AVISPA工具对OLSR协议的既定目标进行分析验证,验证结果表明,该设计是安全的。     

一种基于区块链和secGear框架的车联网认证协议

车联网中,身份认证是安全的前提与核心技术,其不仅能够对发送数据的车辆进行合法性验证,还可以协商出临时会话密钥,从而保护关键数据的机密性。文章将区块链应用于认证协议中,设计了一种基于区块链和secGear统一机密计算框架的车联网认证协议,在满足抗抵赖要求的同时实现了跨区域认证,并采用secGear框架实现了认证表的机密计算,进一步保护了认证表的安全。文章利用AVISPA仿真工具和非形式化安全分析证明了协议的安全性,并通过NS3仿真实验与其他方案进行对比分析,证明了该协议具有更好的安全性和适用性。     

一种MANET跨层服务发现协议研究

将路由发现和服务发现过程结合,提出了基于CAODV协议的具有安全认证扩展的SCAODV协议。通过NS2仿真实验证明,SCAODV协议在实现路由发现的同时完成了服务发现,并有效地降低了网络开销和端对端时延。SCAODV协议还实现了服务发现过程中服务请求者和服务提供者的一种基于对称密钥体系的安全认证机制。     

安全协议的扩展Horn逻辑模型及其验证方法

分析了Bruno Blanchet和Martin Abadi提出的基于Horn逻辑的安全协议模型及其验证方法，针对它们构造不满足安全性质的安全协议反例的不足，提出了安全协议的扩展Horn逻辑模型和修改版本的安全协议验证方法，使得能够从安全协议的扩展Horn逻辑模型和修改版本的安全协议验证过程中自动构造不满足安全性质的安全协议反例．在基于函数式编程语言Objective Carol开发的安全协议验证工具SPVT中，实现了上述算法，验证了算法的正确性．     

基于SSL的Agent安全通信

Agent平台之间通过公共通信设施进行通信。Agent和通信服务协议自身不提供加密和签名等功能,这给Agent的通信带来了威胁。SSL是一种在客户端和服务器端建立安全通道的协议,通过对SSL协议的分析,认为SSL的加密套件与身份认证安全机制可以为Agent平台之间的通信提供安全通道,提出了将SSL协议架设在Agent平台之下通信协议之上的安全通信方案,给出了基于SSL协议的Agent通信代码,保证了Agent平台间的通信安全。     

SPI演算规范的建模、实现验证研究

针对安全协议安全属性是否满足,缺乏有效性能评价方法的现状,大都使用SPI演算或相近的进程代数方法进行建模。利用这种方法不仅能够有效地形式化描述安全协议,并且能够对安全协议进行多方面的系统评价,但基本上没有说明怎么样寻找设计合适的验证工具,验证其安全属性实现的正确性。本文引入基于SPI演算的验证工具SPRITE来保证建模过程正确性,并设计给出实现映射的具体方法。本方法通过对典型的WOO-LAM单向认证协议予以说明,最后SPRITE产生的具体JAVA代码,给出了安全协议的安全属性,使形式化描述的协议的安全属性是否满足更接近于人的理解而不仅只是机器的解释。     

802.11i双向认证协议的模型检查

确保安全协议的正确性对于保证Internet上安全敏感的业务非常重要。采用形式化方法建模和验证安全协议可以检测到传统测试手段难以发现的错误。模型检查作为形式化验证方法的一种,有着自动化和提供反例等诸多优点。使用模型检查工具SPIN对802.11i双向认证协议EAP-TLS进行验证,提取出包含协议设计重要细节的形式化模型,对协议安全属性采用线性时态逻辑抽象,并验证协议模型是否满足安全属性。提出了一种使用PROMELA建模认证协议的方法。     

基于AVISPA的快速切换认证协议FHAN的安全建模与检测

文章运用模型检测技术,以Dolev—Yao模型为基础,使用HLPSL语言和模型检测工具AVISPA对快速切换认证协议FHAM进行了建模和安全检测,检测结果表明该协议是安全的,能抵制多种恶意攻击,符合FHAM协议设计的安全目标。     

A systematic security analysis of EMV protocol

EMV is the leading and widely used international standard for payment with smart cards. The EMV specification defines a highly configurable toolkit for payment protocols, which allows different combinations of card authentication, cardholder authentication and transaction authorization. Due to its complexity and its flexibility, it is difficult to comprehensively analyze the security of EMV standard, yet it is critical to obtain practical security guarantees for EMV. In this paper, we present the first systematic and formal treatment of EMV protocol. We introduce a three-party security model, covering all known kinds of combinations and providing reasonably strong security notions. Furthermore, via a modular approach, we prove that the EMV protocol with reasonable improvement can achieve our desired security. We also identify various known attacks on EMV protocol in our security model.     

一种安全协议的形式化设计方法

本文以协议分析器为辅助工具,结合定理证明方法,给出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。     

可证明UC安全的前后向不可追踪的RFID双向认证协议

文章基于通用可组合安全模型,设计了一个RFID双向认证协议,该协议实现了前向和后向不可追踪性,能抵御RFID系统中常见的弱攻击或者强攻击,并且基于通用可组合安全模型证明了该协议在任意未知环境中也不会降低其安全性。     

串空间方法分析协议公平性的研究

探讨了将串空间模型应用于描述安全协议公平性的方法,并提出串空间模型描述公平协议的一些问题。分析了在描述公平协议时,串空间模型需要进行的几个扩展,包括:描述协议步骤在什么情况可以执行的扩展;描述协议执行过程中角色动态分配的扩展;描述协议步骤同步执行的扩展。应用扩展后的串空间模型对KM协议进行了形式化描述。     

SET协议形式化分析与模型检测

随着移动网络技术的快速发展,电子商务的大量普及,电子商务不在单单只是局限于有线网络,商家们开始将商机延续到移动网络。移动网络用户群体中手机移动上网用户占绝大部分,在这样的商机驱动下,移动电子商务得到快速发展。移动电子商务中最为核心的技术是移动电子支付协议SET,它直接决定了移动电子商务的安全性、高效性。本文就在这样的背景下采用AVISPA工具研究SET协议,通过形式化分析与模型检测,发现了SET协议的支付密钥的不安全性,并给出了攻击路径。     

基于MQTT协议扩展的IoT设备完整性监控

随着物联网飞速发展,设备数量呈指数级增长,随之而来的IoT安全问题也受到了越来越多的关注.通常IoT设备完整性认证采用软件证明方法实现设备完整性校验,以便及时检测出设备中恶意软件执行所导致的系统完整性篡改.但现有IoT软件证明存在海量设备同步证明性能低、通用IoT通信协议难以扩展等问题.针对这些问题,本文提供一种轻量级的异步完整性监控方案,在通用MQTT协议上扩展软件证明安全认证消息,异步推送设备完整性信息,在保障IoT系统高安全性的同时,提高了设备完整性证明验证效率.我们的方案实现了以下3方面安全功能:以内核模块方式实现设备完整性度量功能,基于MQTT的设备身份和完整性轻量级认证扩展,基于MQTT扩展协议的异步完整性监控.本方案能够抵抗常见的软件证明和MQTT协议攻击,具有轻量级异步软件证明、通用MQTT安全扩展等特点.最后在基于MQTT的IoT认证原型系统的实验结果表明, IoT节点的完整性度量、MQTT协议连接认证、PUBLISH报文消息认证性能较高,都能满足海量IoT设备完整性监控的应用需求.     

公平的安全多方计算协议

公平性是安全多方计算中的一个重要性质,它保证所有参与者都能获得自己的输出,然而在大多数参与者不诚实的情况下,不可能实现完全公平性。为此,在恶意模型下,采用承诺方案及分割选择技术,提出一个基于混淆电路的安全多方计算协议。分析结果表明,该协议在诚实参与者人数t≥4的情形下满足多方计算的安全性,并且实现公平性。