安全协议验证模型的高效自动生成

为了能高效地利用模型检测技术对安全协议进行分析与验证,提高工作效率,提出了一种适用范围广,自动化程度及验证效率均较高的建模算法。开发了一个基于该建模算法“网络安全协议验证模型生成系统”,该系统可高效地对安全协议进行分析与验证,系统在对攻击者建模时采用偏序规约、语法重定序及类型检查等优化策略以提高验证效率,有效地缓解了模型检测过程中的状态爆炸问题。     

基于时间戳私钥签名技术的Nayak-T协议安全性分析

随着信息网络的快速发展,云服务走进人们视野,云环境下信息安全问题成为人们关注的焦点。Nayak协议是一种云环境下基于口令身份认证,实现双向认证和会话密钥交换的协议。针对Nayak协议存在的中间人攻击,提出改进协议Nayak-T。Nayak-T协议在消息项内增加时间戳并更改加密手段,通过双重加密的手段来保证双方通信安全。利用四通道并行建模法对Nayak-T协议建模,运用SPIN对该协议进行验证,验证结果得出Nayak-T协议安全的结论。模型优化策略分析表明,采用静态分析、类型检查、语法重定序模型优化策略的模型检测效率最佳,可运用于类似复杂协议的形式化分析与验证。     

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。     

IKEv2协议的SPIN模型检测

基于模型检测技术,使用SPIN对IKEv2协议进行了建模和分析。应用Promela语言描述了协议模型,并用LTL规约了该协议需要满足的认证性和秘密性,最后对检测结果进行了分析。     

基于分段模型检测的云服务跨域认证协议的形式化分析与验证

针对多个云服务之间的跨域认证问题,提出一种基于SAML协议的云服务安全认证方案。阐明了该方案的关键技术机制,建立了云服务安全认证协议抽象模型;采用Casper和FDR软件的组合,通过模型检测法对云服务认证协议进行了形式化分析与验证;通过对安全认证协议进行分段模型检测,解决了安全协议形式化分析验证导致的状态空间爆炸问题。模型检测软件的实验结果验证了云服务跨域认证方案的有效性及安全性。     

基于小系统理论的简化SET协议

基于Lu & Smolka的SET协议支付过程简化模型,在小系统理论的基础上,运用Promela语言对协议进行形式化建模,采用线性时态逻辑LTL公式对协议的认证性进行形式化描述。在网络环境被入侵者控制的假设下,运用SPIN发现攻击;采用atomic和Bit-state hashing等优化策略,降低模型检测的复杂性,提高验证效率;最后针对协议存在的漏洞提出协议改进方案。     

基于Spin的SET协议模型检测研究

模型检测技术已成功地运用于验证复杂系统的性质。本文提出运用Promela语言对电子商务协议进行建模的方法,对比分析了有无入侵者时简化的SET协议的运行情况。运用Spin模型检测工具,对SET协议的Promela模型进行了检测,对电子商务协议中的关键性质认证性和保密性进行了分析与检测,发现了协议中的缺陷。     

一种基于融合网络通用可组合安全的漫游认证协议

无线网络融合是通信业发展的趋势,其中安全问题是当前研究的关注点。针对以3G网络为核心网络,采用蓝牙、WiMAX和无线局域网为接入网络构成的融合网络中认证协议的安全和效率问题,提出了一种高效的漫游认证协议。该协议通过对无线接入网络身份进行验证,抵御了重定向攻击的行为,实现了漫游认证的密钥分发;采用局部化认证过程,减少了认证消息的传输延时,提高了认证协议的效率,并给出了在NS2环境下的性能仿真结果。通过通用可组合安全模型对新协议进行的安全性分析,证明该协议具有UC安全属性。     

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。     

SAL框架下的安全协议分析技术研究

SAL是一种新的结合模型检验和定理证明技术的分析框架。它使用一种过渡性的中间语言将不同验证工具统一在其框架之中，以便保证安全协议的验证不会顾此失彼。本文对基于SAL框架下的安全协议分析技术进行了研究，介绍了SAL中间语言描述安全协议的方法，包括消息项中协议主体、入侵者、现时值、公私密钥、对称密钥、加密、解密、DH问题等的描述，协议规则与性质的描述，给出了在SAL下刻画入侵者模型和建立通信模型的一般方法，并以经典的NSPK协议为例，找到了一个已知的认证性攻击。     

基于SPIN的Andrew Secure RPC协议并行攻击模型检测

Andrew Secure RPC协议具有身份认证和秘钥交换功能,其因简洁明了而被广泛应用于对称密钥加密体系中。模型检测技术具有高度自动化的优点,在协议安全性验证领域得到广泛应用,但模型检测方法只能检测到一轮协议会话中存在的攻击,难以检测到多轮并行会话中存在的并行攻击。针对Andrew Secure RPC协议运行环境中存在的并行性与可能出现的安全隐患,提出了组合身份建模方法。该方法运用著名的SPIN模型检测工具,对Andrew Secure RPC协议进行模型检测, 从而得到攻击序列图,成功发现并行反射攻击和类缺陷攻击。上述组合身份建模方法为复杂环境下协议的模型检测提供了新的方向。     

身份认证协议的模型检测分析

提出一个直观、易用的模型来模拟和验证身份认证协议，并给出基于Spin(模型检测工具）的实现，它不仅可以模拟多对参与者同时进行会话，而且还有效缩减了状态空间，从而避免了以前文献中提到的状态爆炸现象，同时该文用Needham-Schroeder公钥协议和TMN协议来说明如何应用该模型。     

无线认证协议的模型检验分析研究

模型检验作为一种有效的分析和验证手段,在对有线认证协议的形式化分析上已得到了成功的应用,但关于无线认证协议的相关工作目前还比较少。论文应用模型检验方法对D.S.Wong等提出的无线认证协议(Server-specificMAKEP)的安全性进行分析,在分析过程中充分考察了无线环境中移动装置和无线网络的特点,验证结果表明了该方法用于分析无线认证协议的有效性。     

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。     

一种适合于低成本标签的RFID双向认证协议

在分析现有一些RFID认证协议的基础上,提出了一种新的适合低成本标签的双向认证协议,并对其进行了SMV模型检测形式化证明和性能分析。结果表明该认证协议具有认证性、保密性和完整性,能够满足低成本标签的安全需求,并且在安全性能提高的同时仍具有较好的执行性能。     

基于SPIN的IKEv2协议高效模型检测

论文先简单介绍了互联网密钥交换协议IKEv2,然后利用著名的模型检测工具SPIN对其进行了建模和分析。在建模的过程中,作者发现现有的建模方法很难对结构复杂的协议IKEv2进行建模,而且用现有的建模方法建立的模型可读性差、自动化程度不高,验证效率也比较低,因此现有的建模方法只适用于对简单协议进行建模。针对这些不足之处,提出了一种程序可读性、自动化程度及验证效率均较好的建模方法,而且这种建模方法特别适合对复杂的安全协议进行建模。最后利用SPIN对IKEv2协议的模型进行了验证,发现IKEv2协议不能抵御主动攻击,并给出了两个攻击序列图。针对IKEv2协议不能保护发起者身份的缺陷,提出了自己的一种改进意见。     

电子商务支付协议认证性的SVO逻辑验证

与证伪法（如模型检测）相比,采用证真法（如定理证明和逻辑推理）能验证协议在任意会话中的正确性,但分析难度较高,验证过程较为复杂。使用SVO逻辑方法,以Netbill微支付协议为例,对电子商务支付协议的认证性进行形式化分析。扩展了SVO逻辑的公理集;在不影响Netbill协议安全性的前提下,为其建立了简化模型;针对协议特点,修正和补充了其验证目标;给出了比之前更合理的协议假设,展示了具体的推理过程,分析了验证结果。结果表明,Netbill协议基本满足认证性。最后对相关研究工作进行了比较。