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。     

Web服务攻击技术研究

Web服务具有平台无关性、动态性、开放性和松散耦合等特征,这给基于异构平台的应用集成带来极大便利,使越来越多的企业使用Web服务。Web服务技术在得到快速发展和应用的同时,它的安全问题越来越重要,成为黑客或者攻击者选择的目标,Web服务提供者对于保证Web服务安全要面临着严峻的考验。文中分析了Web服务攻击技术的特点、原理,讨论了用于攻击基于XML的Web服务的各种技术和目前比较流行的防御措施。进一步讨论了Web服务攻击将来的研究方向以及面临的挑战。     

基于网络安全芯片的DDoS攻击识别IP核设计

分布式拒绝攻击(distributed denial of service, DDoS)作为一种传统的网络攻击方式,依旧对网络安全存在着较大的威胁.本文研究基于高性能网络安全芯片SoC+IP的构建模式,针对网络层DDoS攻击,提出了一种从硬件层面实现的DDoS攻击识别方法.根据硬件协议栈设计原理,利用逻辑电路门处理网络数据包进行拆解分析,随后对拆解后的信息进行攻击判定,将认定为攻击的数据包信息记录在攻击池中,等待主机随时读取.并通过硬件逻辑电路实现了基于该方法的DDoS攻击识别IP核(intellectual property core), IP核采用AHB总线配置寄存器的方式进行控制.在基于SV/UVM的仿真验证平台进行综合和功能性测试.实验表明, IP核满足设计要求,可实时进行DDoS攻击识别检测,有效提高高性能网络安全芯片的安全防护功能.     

一种基于PowerPC的安全SoC设计

提出一种基于PowerPC的安全SoC架构,通过硬件隔离的方法防御软件攻击。将软硬件资源隔离成安全和非安全两种,由硬件控制资源访问请求,可以为上层软件提供更好的安全保障。基于这种思想,对基于PowerPC的SoC架构进行了安全扩展,为上层软件提供安全和非安全两种运行环境。任何数据访问请求都会根据运行环境以及所访问的资源的安全状态判定访问是否被允许。另外,针对这种安全架构,采用基于Qemu和SystemC的高层建模方法进行建模,验证了该架构能够有效保护数据安全。     

FPGA的验证平台及有效的SoC验证方法

设计了一种基于FPGA的验证平台及有效的SoC验证方法,介绍了此FPGA验证软硬件平台及软硬件协同验证架构,讨论和分析了利用FPGA软硬件协同系统验证SoC系统的过程和方法.利用此软硬件协同验证技术方法,验证了SoC系统、DSP指令、硬件IP等.实验证明,此FPGA验证平台能够验证SoC设计,提高了设计效率.     

FC IP软核的仿真与验证

基于FC通信协议处理的SoC设计中,FC IP核的仿真验证是其基础.文中概要介绍了FC协议,通过分析其层次架构,明确了软硬件交汇点,从而给出了FC通信协议处理SoC中FC IP的基本功能定义.在此基础上,简单介绍了FCIP的设计,描述了IP的逻辑结构及模块功能.对于FC-IP的仿真验证,从基于testbench的功能仿真和基于FPGA平台的软硬件协同验证两方面进行了全面介绍.结果证明IP实现了预定功能,符合设计要求.     

安全SoC抗功耗攻击研究综述

功耗攻击目前已成为安全SoC芯片的最大威胁,已经证明是一种非常有效的发现密钥方法.对抗功耗攻击技术研究成为近年来的热点问题.对抗功耗攻击从算法掩码级和电路级两个方面综述,重点对抗功耗攻击国内外有影响的研究成果进行了总结与评述;对抗功耗分析攻击的已有实验方法进行了总结,并给出了较易实现的实验方法,最后提出了安全SoC抗功耗分析攻击的进一步研究方向.     

状态绑定的安全协议消息块设计方法

研究抗攻击的安全协议设计方法是安全专家一直努力的方向,而安全协议中利用密码机制形成的消息块本身结构的构造,对于安全协议的抗攻击性起着非常重要的作用.本文在重放攻击层次基础上,通过提炼安全协议为避免各种攻击应具备的状态参数,提出了一种基于状态绑定的安全协议消息块设计方法.该方法针对安全协议各个层次可能存在的缺陷,通过状态绑定来解决这些缺陷,可极大限度地提高安全协议抗攻击的能力.     

基于软件模拟的SoC功能验证技术研究进展

软件模拟验证在SoC设计中得到了广泛的研究和应用,是目前SoC功能验证的主要方法.文中从高度抽象化、可重用和自动化三个方面梳理和综述了基于软件模拟的SoC功能验证技术的研究进展.同时,基于断言的验证在SoC的功能验证技术中起到重要的辅助性作用,文中阐述了断言技术的研究进展.最后,对软件模拟验证技术的发展趋势进行了展望.     

基于攻击图的信息物理融合系统渗透测试方法

信息物理融合系统(Cyber-Physical System,CPS)多为安全攸关系统,是网络攻击的高价值目标,需要对其进行有效的安全评估。为此,提出一种基于攻击图的信息物理融合系统渗透测试方法。首先,对传统攻击图进行改进,考虑物理攻击、攻击持续时间以及物理系统的连续变量值,提出适用于CPS的攻击图建模技术AGC(Attack Graph for CPS),并在图中增加攻击可行性参数以表示单步攻击的成功率;其次,基于AGC提出最优攻击路径选择策略,包括最小攻击代价、最短攻击时间等,并设计面向CPS的智能渗透测试算法;最后,通过应用实例对方法的有效性进行验证。分析结果表明,该方法能够根据渗透测试目标选择最优攻击路径,并能根据实际反馈结果自动调整后续攻击步骤,有效实现CPS的安全评估。     

区块链系统攻击与防御技术研究进展

区块链作为一种多技术融合的新兴服务架构,因其去中心化、不可篡改等特点,受到了学术界和工业界的广泛关注.然而,由于区块链技术架构的复杂性,针对区块链的攻击方式层出不穷,逐年增加的安全事件导致了巨大的经济损失,严重影响了区块链技术的发展与应用.从层级分类、攻击关联分析两个维度对区块链已有安全问题的系统架构、攻击原理、防御策...     

针对ARP欺骗攻击的防御策略研究

通过分析ARP协议工作原理、ARP协议的运行机制、安全缺陷和攻击原理,以及各种ARP攻击手段,基于现有ARP欺骗攻击检测、防御方法的优缺点,从更加准确、安全的角度出发,借鉴现有防御技术,使用一种主体基于服务器客户端模式的防御体系。服务器主要进行通信信息的检验,并告知客户端检测结果,而客户端是防范欺骗的关键,保证域内主机与可信任主机通信,排除安全隐患。为了通信安全,实现端对端数据加密通信的ARP欺骗防御的思想,以准确高效地防范ARP欺骗的攻击。     

Secure System Modeling: Integrating Security Attacks with Statecharts

Software security is becoming an important concern as software applications are increasingly depending on the Internet, an untrustworthy computing environment. Vulnerabilities due to design errors, inconsistencies, incompleteness, and missing constraints in software design can be wrongly exploited by security attacks. Software functionality and security, however, are often handled separately in the development process. Software is designed with the mindset of its functionalities and cost, where the focus is mainly on the operational behavior. Security concerns, on the other hand, are often described in an imprecise way and open to subjective interpretations. This paper presents a threat driven approach that improves on the quality of software through the realization of a more secure model. The approach introduces systematic transformation rules and integration steps for integrating attack tree representations into statechart-based functional models. Through the focus on the behavior of an attack from the perspective of the system behavior, software engineers can clearly define and understand security concerns as software is designed. Security analysis and threat identification are then applied to the integrated model in order to identify and mitigate vulnerabilities at the design level.     

一个安全邮件系统的设计与实现

本文分析了Ｅｍａｉｌ系统安全问题产生的原因及现有对策的不足,在此基础上,提出了多级安全机制和智能预警机制,以提高Ｅｍａｉｌ系统的安全性,并提出了能有效解决线路分析攻击的方案。根据上述思想,设计并实现了一个新的安全Ｅｍａｉｌ系统－－ＳｅｃＭａｉｌ,使之适用于有较高安全要求的Ｉｎｔｒａｎｅｔ环境。     

电力信息安全实验室攻防演练平台的设计与应用

随着电力公司信息化快速发展,特别是SG-ERP的实施,信息系统的基础性、全局性作用越来越强。文章论述了信息安全攻防演练平台采用的基于Hook的主机监视技术、隐藏技术、虚拟机管理技术。文章通过对信息安全现状的需求分析,给出了信息安全攻防演练平台的总体架构和各部分功能描述,重点讲述了管理模块、攻防考试模块、培训演练模块和数据日志模块的构成及其设计与实现过程。通过对系统的运行进行测试,验证了各项功能的合理性和可用性。     

Tight chosen ciphertext attack （CCA）-secure hybrid encryption scheme with full public verifiability

In this paper, we propose a new ＂full public verifiability＂ concept for hybrid public-key encryption schemes. We also present a new hybrid public-key encryption scheme that has this feature, which is based on the decisional bilinear Diffie-Hellman assumption. We have proven that the new hybrid public-key encryption scheme is secure against adaptive chosen ciphertext attack in the standard model. The ＂full public verifiability＂ feature means that the new scheme has a shorter ciphertext and reduces the security requirements of the symmetric encryption scheme. Therefore, our new scheme does not need any message authentication code, even when the one-time symmetric encryption scheme is passive attacks secure. Compared with all existing publickey encryption schemes that are secure to the adaptive chosen ciphertext attack, our new scheme has a shorter ciphertext, efficient tight security reduction, and fewer requirements （if the symmetric encryption scheme can resist passive attacks）.     

Provably secure three-party password authenticated key exchange protocol in the standard model

Three-party password authenticated key exchange protocol is a very practical mechanism to establish secure session key through authenticating each other with the help of a trusted server. Most three-party password authenticated key exchange protocols only guarantee security in the random oracle model. However, a random oracle based cryptographic construction may be insecure when the oracle is replaced by real function. Moreover, some previous unknown attacks appear with the advance of the adversary capability. Therefore, a suitable standard model which can imitate a wider variety of attack scenarios for 3PAKE protocol is needed. Aim at resisting dictionary attack, unknown key-share attack and password-compromise impersonation attack, an expanded standard model for 3PAKE protocol is given. Meanwhile, through applying ElGamal encryption scheme and pseudorandom function, a specific three-party password authenticated key exchange protocol is proposed. The security of the proposed protocol is proven in the new standard model. The result shows that the present protocol has stronger security by comparing with other existing protocols, which covers the following security properties: (1) semantic security, (2) key privacy, (3) client-to-server authentication, (4) mutual authentication, (5) resistance to various known attacks, and (6) forward security.     

智能卡攻击技术与安全策略的研究

在智能卡的设计,生产和使用过程中存在各种安全漏洞,对信息安全系统危害极大。首先对智能卡安全攻击的主要方法进行了研究,分析了几种最新的智能卡攻击技术的原理与关键步骤。在此基础上,从软件,硬件和应用层面提出了相应的安全设计策略。最后指出智能卡安全策略的关键在于在降低安全威胁与增加安全成本之间寻找最佳平衡点。