CCITT X.509协议的形式化分析及其改进

串空间模型是一种新兴的密码协议形式化分析工具,基于串空间模型的协议认证分析方法是比较常用的验证方法。概述了串空间模型理论和基于串空间模型的认证测试理论,并利用此理论对CCITT X.509协议进行了形式化的分析。该协议存在缺陷并对此进行了改进。     

一个端对端安全协议的缺陷分析

针对串空间理论的不足,在相关研究的基础上,加入了Diffie-Hellman操作的密码原语,扩展了理想和诚实的概念,拓展了串空间理论的分析范围。分析了一个端对端安全协议的核心安全特性,即保密性和认证特性,使用扩展的串空间理论分析得出该协议不能满足认证性,给出该协议的一个攻击和改进方法。     

串空间和认证测试在协议分析中的应用

串空间模型是一种新兴的密码协议形式化分析工具.分别采用串空间模型争认证测试这两种前沿的形式化分析方法对X.509协议的认证性进行了分析,指出了该协议在认证正确性方面存在的缺陷.然后针对分析结论提出了改进协议,并使用认证测试方法证明了改进的协议能够实现认证的正确性.通过比较发现应用认证测试方法分析安全协议,比单纯应用串空间模型更为简洁和直观.     

NSSK协议的串空间模型及分析

本文介绍了串空间模型中的基本概念和定理,并首次利用串空间理论,从机密性和认证性两个方面,对改进的NSSK协议进行了分析.分析结果表明改进的NSSK协议是安全的.     

认证测试方法对X.509认证协议的分析

采用认证测试方法对X.509协议的认证正确性进行了分析,该方法比BAN逻辑分析得到的结论更具体,比传统串空间理论构造集合寻找M-minimal元素的方法更为简单直观。然后针对分析结论提出了改进协议,并使用认证测试方法证明了改进协议在保持数据保密性完整性的同时,也能实现认证的正确性。     

基于串空间理论的安全协议自动验证

针对目前串空间理论依赖分析人员主观判断、无法使用自动化工具进行验证的问题,提出了基于串空间理论的协议认证属性标准化验证过程。首先为协议消息项定义类型标签,对串空间及认证测试理论进行扩展;然后通过判断测试元素出现位置、检验测试元素参数一致性、确认变换进行边唯一存在性和检验目标串参数一致性,将基于串空间理论的协议验证过程标准化为可程序实现的步骤。该算法的时间复杂度为O(n²),避免了模型检测方法的状态空间爆炸问题,并在此基础上实现了安全协议认证属性的自动化验证工具。以BAN-Yahalom协议和TLS 1.0握手协议为例进行了标准化的分析验证,找到了对BAN-Yahalom协议的一种新攻击形式。该攻击无需限制服务器对随机数的检查,比Syverson发现的攻击更具普遍性。     

网络管理中一种互认证密码协议的安全性分析

基于串空间模型的极小元和理想理论,对网络管理中的一种互认证密码协议进行保密性和认证性分析,通过分析发现该协议存在冗余部分,并提出相应的改进方案;同时在协议的认证性设计方面,指出基于非对称密码系统和对称密码系统的认证协议的区别。     

认证协议的必要条件证明

提出绑定项理论并用该理论构建认证协议的必要条件定理,使用串空间理论证明该定理和3个典型认证协议。该理论能够迅速、有效地判定有缺陷的认证协议的认证属性,除了能够对认证协议的新鲜性、主体进行判定外,还能够对具有类型攻击缺陷的认证协议进行判定,为认证协议的安全判定提供一种简单、有效的理论方法。     

802.11i的认证安全性分析

IEEE设计802.11i协议解决无线局域网的安全问题.802.11i协议的形式化分析,对于确保该协议的正确性至关重要.利用串空间理论对802.11i协议进行建模,在串空间模型中验证协议的认证属性.结果表明,802.11i协议能够安全实现它的认证功能.     

IEEE 802.11i 协议的形式化分析

Furqan提出运用串空间理论对IEEE 802.11i协议进行形式化验证的基础上,对IEEE 802.11i 协议的串空间模型进行了改进,并证明了Furqan没有证明的保密性以及服务器的认证性。分析结果证明,在目前的攻击者模型中,IEEE 802.11i 协议是安全的。     

一种新的安全协议及其串空间模型分析

针对有限域上计算离散对数的困难,提出了一种新的身份认证与密钥协商安全协议——PJY。PJY安全协议通过两次握手就可以验证通信双方的身份,同时产生对等的会话密钥。采用串空间模型分析该安全协议的正确性,通过构造渗透串空间模型,采用认证测试证明了PJY安全协议在任意一种攻击串模式下都具有单射一致性和机密性,从而证明了PJY安全协议的正确性。     

电子商务协议的串空间分析

电子商务协议常常具有复杂结构,协议可能由多个子协议组合而成.因此,电子商务协议的安全分析较认证协议更为复杂.传统的信念逻辑不适宜分析电子商务协议.Kailar逻辑适宜分析电子商务协议的可追究性,但不适宜分析协议的公平性.本文介绍并扩展了串空间逻辑,分析了ISI支付协议的串,并证明其不满足公平性.还提出一种新的串节点路径法,用以分析了ASW协议,该协议系由多个子协议组成的分支结构协议,通过串空间分析证明了该协议的公平性.通过对两个协议的分析,分别提供了对电子商务在线交易协议和离线交易协议的形式化分析方法.     

基于串空间模型安全协议形式化分析方法的研究

从串空间模型理论人手,提出了三种典型的串空间形式化方法（基于极小元理论的串空间方法、基于理想与诚实理论的串空间方法、基于认证测试理论的串空间方法）,并对每一种方法的证明步骤及优缺点进行了分析。在此基础上,应用提出的串空间方法对Yahalom协议的秘密性和认证性进行了分析。分析结果表明利用不同方法的优点,能更好地保证安全协议形式化分析的准确性。     

Needham-Schroeder 协议的认证测试方法形式化分析

在安全协议的形式化分析方法中,串空间模型和基于串空间模型的认证测试方法是比较常用的验证方法。针对Needham- Schroeder协议存在中间人攻击的缺陷,提出对协议的改进并采用认证测试方法,验证了改进的协议可以满足协议的安全目标。     

Study on Strand Space Model Theory

The growing interest in the application of formal methods of cryptographic pro-tocol analysis has led to the development of a number of different ways for analyzing protocol. In this paper, it is strictly proved that if for any strand, there exists at least one bundle containing it, then an entity authentication protocol is secure in strand space model (SSM) with some small extensions. Unfortunately, the results of attack scenario demonstrate that this protocol and the Yahalom protocol and its modification are de facto insecure. By analyzing the reasons of failure of formal inference in strand space model, some deficiencies in original SSM are pointed out. In orderto break through these limitations of analytic capability of SSM, the generalized strand space model(GSSM) induced by some protocol is proposed. In this model, some new classes of strands, oracle strands, high order oracle strands etc., are developed, and some notions are formalized strictly in GSSM, such as protocol attacks, valid protocol run and successful protocol run. GSSM can then be used to further analyze the entity authentication protocol. This analysis sheds light on why this protocol would be vulnerable while it illustrates that GSSM not only can prove security protocol correct, but also can be efficiently used to construct protocol attacks. It is also pointed out that using other protocol to attack some given protocol is essentially the same as the case of using the most of protocol itself.     

基于串空间和状态转换的认证协议分析方法

串空间是一种新兴的安全协议形式化分析模型。串空间模型中的理论证明方法虽然严谨,但难度很大。本文基于串空间模型,首先定义系统状态,并以Needham-Schroeder-Lowe公钥认证协议为例说明系统状态转换的分析过程。通过对状态转换过程中现实的跟踪考察,得出了有意义的结论。结合串空间模型,验证了该认证协议的安全性。这种分析认证协议的新方法简洁和高效,并易于实现自动化。     

基于Petri网的密码协议分析

在Federico提出的一种密码协议进程语言的基础上,建立了便于进行密码协议分析的简化Petri网模型,给出了协议满足秘密性的充要条件,并以NS公钥协议为例,用Petri网模型,结合归纳方法和串空间分析方法从密钥、新鲜数和协议主体三个方面的秘密性分析了该协议的秘密性,简化了协议秘密性的分析。