基于改进语义SVO逻辑的二维认证协议分析

一种基于二维几何距离的实体认证协议无需在非安全信道当中传送密钥,使得认证的过程更加安全与便捷,然而该协议的正确性与安全性并未得到严格论证。考虑该实体认证协议的特点,采用改进语义的SVO逻辑对其进行合理性描述,并对其运行过程进行形式化的具体分析,发现该协议在认证过程中存在着双方认证不确定的缺陷。针对此缺陷提出了一种修正方案,以确保认证协议的正确性,并且通过改进语义SVO逻辑的形式化分析证明了该改进认证协议的安全性。     

Kailar逻辑的改进及应用

综合Kailar逻辑和SVO逻辑两种协议分析方法的优点,借助SVO逻辑的思想对Kailar逻辑进行了改进,使其更好地应用于不可否认协议的可追究性分析和设计。同时,将改进后的Kailar逻辑应用在类NG协议的分析中,分析结果证明了该协议可追究方面的安全性质。     

一种乐观电子商务协议的公平性分析

乐观电子商务协议通常具有复杂结构,由多个子协议组合而成,与传统认证协议具有显著不同。电子商务协议最主要目的是实现买卖双方的公平交换,同时假定交换双方都可能是不诚实的,需要考虑来自协议合法实体的内部攻击。文章在深入分析公平交换协议各项属性的基础上,定义了电子项的认证属性,对SVO逻辑进行了扩展,使用SVO逻辑语法定义了电子商务协议应满足的公平性。文章以一种真实的电子商务协议为对象,演示了基于SVO逻辑的电子商务协议公平性分析方法,并指出该协议存在安全缺陷,提出改进意见。     

隐标识身份认证方法及其形式化语义分析

针对用户身份标识在身份认证机制中的安全问题,提出一种隐藏身份标识的身分认证方案,用户毋需提交身份标识即可与服务器实现身份认证,并采用形式化的SVO逻辑语言分析该协议。SVO逻辑体系下的实验表明,该协议达到了预期的设计目标。     

基于攻击者行为能力的SVO协议分析

SVO原逻辑不适用于证明基于证书的认证与密钥交换协议安全性问题。为此,提出2个SVO逻辑相关公理,对证书真实性与会话密钥安全性进行判断及验证,并结合Dolev-Yao安全模型,从攻击者行为能力的角度评估密码协议的安全性。经分析证明Mangipudi协议未能提供前向安全且存在假冒攻击的安全缺陷,因此给出一个在Dolev-Yao安全模型下可证明安全的解决方案。     

IKE2协议的形式化分析

现有的IPSec密钥交换标准存在着若干安全漏洞,为了解决相关的安全及应用问题,IETF提出了IKE2协议.应用SVO逻辑对IKE2协议进行了形式化分析,证明了IKE2协议的密钥交换和认证安全性.对IKE2协议的分析也证明了SVO逻辑可用于分析基于Diffie-Hellman交换的复杂安全协议.     

改进的可证安全的相互认证及密钥协商方法

提出一种新的用于移动通信的相互认证和密钥协商方法——NMAKAP。NMAKAP采用基于阿贝尔群的模幂运算和散列函数进行身份认证,取代了传统公钥密码算法和数字签名方案,降低了协议的计算开销和实现成本。在SVO逻辑系统证明下,NMAKAP协议是安全的。SVO逻辑是安全协议形式化分析的一种重要方法,文章扩展了SVO逻辑分析散列函数的逻辑语法。SVO逻辑方法的认证目标被发现存在中间人攻击,为此提出了新的认证目标,并分析了新目标的安全性。分析了一种可用于移动通信的认证协议——MAKEP。MAKEP协议通过预计算,大大降低了移动设备的计算量,但被认为存在Hijacking攻击。分析表明针对原MAKEP协议的Hijacking攻击并不成立,但该协议被发现存在未知共享密钥攻击,为此提出了改进意见。     

适应受限环境的认证协议及其SVO逻辑分析

针对认证协议在受限通信网络环境中的应用和安全问题,提出一种基于椭圆曲线密码技术的认证协议,使用对称密码为协议中的交互信息提供机密性,在协议最后生成参与者共享的会话密钥。采用扩展的SVO逻辑对推荐协议进行形式化分析,结果证明该协议的安全性符合要求。     

一种可靠的多方不可否认协议的逻辑分析方法

多方不可否认协议需要满足不可否认性、公平性和时限性三大安全目标,但是现有的对多方不可否认协议的形式化分析方法大多是对两方协议分析方法的简单扩展,单一方法不能完整覆盖所有的安全目标分析;同时,对单一安全目标的分析能力有限,分析结果不可靠。首先,综合比较现有的分析技术,选定SVO逻辑进行扩展,显式引入时间因素,给出对应的语法定义和时间演算公理。然后,对改进逻辑的语义模型进行介绍,并证明了逻辑系统的可靠性,使得改进后的逻辑系统支持对多方不可否认协议三大安全目标的分析。最后,选取一个典型的多方不可否认协议,分别对其时限性和公平性进行分析,发现了其中存在的时限性和公平性缺陷,并给出了对应的攻击方法。其中,公平性缺陷是首次被发现。     

一种新型的非否认协议

在克服一种非否认协议草案的缺陷的基础上,提出一种新的非否认协议.新的协议可以在不安 全和不可靠的信道上工作,并能对付各种欺骗行为.此外,还对SVO逻辑进行扩充,引进一些新 的概念和方法,并用扩展后的SVO逻辑分析与证明新的非否认协议.     

一种改进的A(0)协议及其形式化分析

针对A(0)协议不能抵抗重放和伪冒攻击的不足,在修改原协议的消息格式和增加握手确认消息的基础上,提出了一种A(0)协议的改进方案,并应用SVO逻辑对改进后的协议进行了形式化的安全性分析。改进后的协议在保持原协议简洁、高效优点的基础上,增加了抵抗重放和抵抗伪冒攻击的能力。     

Synthesising Efficient and Effective Security Protocols

The logical correctness of security protocols is important. So are efficiency and cost. This paper shows that meta-heuristic search techniques can be used to synthesise protocols that are both provably correct and satisfy various non-functional efficiency criteria. Our work uses a subset of the SVO logic, which we view as a specification language and proof system and also as a “protocol programming language”. Our system starts from a set of initial security assumptions, carries out meta-heuristic search in the design space, and ends with a protocol (described at the logic level) that satisfies desired goals.     

适用于无线体域网的动态口令认证协议

无线体域网中传输的是与生命高度相关的敏感数据，身份认证是信息安全保护的第一道防线。现有的基于人体生物信息的身份认证方案存在信息难提取、偶然性大和误差性大的问题，基于传统密码学的认证方案需较大计算资源和能量消耗，并不适用于无线体域网环境。为此，在动态口令和非对称加密机制基础上，提出一种适用于无线体域网的动态口令双向认证轻量协议，并对其进行形式化分析。通过理论证明、SVO逻辑推理及SPIN模型检测得出：该协议满足双向认证，且能够抵御重放攻击、伪装攻击、拒绝服务器攻击和口令离线攻击，具有较高安全性。     

轻量级移动支付协议LMPP的安全性分析与改进

无线网络以及各种智能设备的兴起,使得移动支付越来越重要,因此必须采用安全的轻量级移动支付协议（Lightweight Mobile Payment Protocol,LMPP）来保障移动支付的顺利进行。针对资源有限的移动设备及环境受限的支付场景,选取以移动运营商（Mobile Network Operator,MNO）为价值链的轻量级的隐私保护移动支付协议为研究对象。采用SVO逻辑形式化分析协议,证明协议不满足公平性。并对LMPP协议其他安全属性进行分析,针对协议不满足公平性的部分做出改进。同时运用SPIN模型检测工具进行检测,验证结果表明,改进后的协议满足公平性。     

双重认证Ad hoc网络安全路由协议设计

由于Ad hoc网络拓扑的动态性和数据传输的多跳性,传统路由协议不能保证Ad hoc网络路由安全。提出一种双重认证Ad hoc网络安全多径路由协议——TASRP（Two-tier Authentication Secure Multi-path Ad hoc Routing Protocol）,在按需路由建立的过程中,引入了双重认证（邻节点之间的身份认证、中间节点处理路由请求包时的相互认证）机制,同时实现了一次性会话密钥的交换,既保证了节点分离路径的安全建立,又实现了端到端的数据安全传输,保证了整个网络运行的安全。最后运用BAN逻辑进行推理分析,分析表明,该路由协议具有高的安全性。     

Design and Analysis of Diffie-Hellman-Based Key Exchange Using One-time ID by SVO Logic

Authenticated key exchange protocols have been developed to establish secure channel on the Internet. In this paper, we consider following attacks against an authenticated key exchange using shared secret: eavesdropping, DoS attack, replay attack, and impersonation. Besides prevention from all these attacks, efficiency is also important. In this paper, we propose a three-party authenticated key exchange protocol based on Diffie-Hellman key exchange with one-time ID, which is a user's extraordinary identity used only once [K. Imamoto, K. Sakurai, Notes on Dynamic Information Management for Authenticated Key Exchange, ISEC, March 2003; H. Krawczyk, The IKE-SIGMA Protocol, Internet Draft, Nov 2001. http://www.ee.technion.ac.il/ hugo/draft-krawczyk-ipsec-ike-sigma-00.txt]. Moreover, we analyze our proposal by SVO Logic, which is one of formal methods to analyze cryptographic protocols [P. Syverson and P. C. van Oorschot. A Unified Cryptographic Protocol Logic. NRL CHAOS Report, 5540-227, 1996; P. Syverson and I. Cervesato. The Logic of Authentication Protocols. FOSAD'00, LNCS2171, pp.63-137, 2001], and show what assumptions are needed.