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《湘潭大学》 2004年 硕士论文
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安全协议形式化分析及其应用

刘学锋  
【摘要】:协议是在计算机网络和分布系统中两个或多个主体(Principals)为相互交换信息而规定的一组信息交换规则和约定。安全协议也称作密码协议,是在协议中应用加密解密的手段隐藏或获取信息,以达到安全性的各种目的。对于安全协议的形式化研究始于20世纪70年代末,现在,安全协议的形式化研究成为一个热点领域,有众多的形式化和逻辑的研究方法涌现出来。 串空间(strand space)模型是出现在上世纪末的一种新型的安全协议的形式化方法,它是一种能结合定理证明和模型检测的混合形式化方法。事实证明,串空间模型是分析安全协议的一种实用、直观和严格的形式化方法。 基于此模型开发的自动验证工具ATHENA已经实现了对协议的认证性特性验证,但未能克服模型检测方法所造成的状态空间严重爆炸的问题,对秘密性协议的证明也是不完善的。我们结合使用定理证明和模型检测技术,开发了安全协议验证工具AVSP,其中核心算法AVSP首次使用了理想的概念来定义协议的秘密性,并对秘密性安全属性进行验证。我们还提出一些剪枝规则对状态搜索空间进行剪枝,在我们试验中得到的对于Needham-Schroeder安全协议的弱一致性认证属性验证过程中充分说明这些状态搜索空间剪枝规则的应用,该结果清楚地表明所有的空间剪枝规则可有效缩小状态搜索空间,防止状态空间爆炸。实验结果分析表明AVSP是正确的和高效的。


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