網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證協(xié)議的高效模型檢測(cè)研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證協(xié)議的主要作用是驗(yàn)證通信主體的身份并協(xié)商安全的會(huì)話密鑰，但在開(kāi)放、分布式的網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜環(huán)境中認(rèn)證協(xié)議可能會(huì)出現(xiàn)一些隱藏的缺陷，而這些隱藏的安全和設(shè)計(jì)缺陷難以通過(guò)測(cè)試手段發(fā)現(xiàn)。形式化方法由于其可驗(yàn)證性、準(zhǔn)確性以及無(wú)二義性的特點(diǎn)，可以有效地對(duì)網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證協(xié)議的安全性質(zhì)進(jìn)行分析檢測(cè)。定理證明、模型檢測(cè)和模態(tài)邏輯是當(dāng)前常用的形式化分析方法。
　　 模型檢測(cè)是一種有效的形式化分析方法，有著自動(dòng)化和提供反例等諸多優(yōu)點(diǎn)。近年在軟硬件驗(yàn)證中得到

2、了廣泛應(yīng)用。模型檢測(cè)方法可以有效減少協(xié)議設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，已經(jīng)有很多模型檢測(cè)工具成功應(yīng)用于認(rèn)證協(xié)議分析驗(yàn)證。但是現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證協(xié)議建模方法建立的模型可讀性差，自動(dòng)化程度低，建模方法缺乏通用性，而且模型的驗(yàn)證效率較低。所以，本文將基于著名的模型檢測(cè)工具SPIN，從建模和驗(yàn)證兩方面進(jìn)行研究，致力于提供一個(gè)網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證協(xié)議的高效分析驗(yàn)證框架。
　　 本文針對(duì)模型檢測(cè)中的狀態(tài)爆炸問(wèn)題，分析了模型檢測(cè)工具SPIN的偏序歸約算法和狀態(tài)壓縮技術(shù)，并通過(guò)實(shí)

3、驗(yàn)結(jié)果的比較來(lái)說(shuō)明他們對(duì)驗(yàn)證效率的影響。針對(duì)Promela語(yǔ)言描述模型時(shí)減少變量定義和引入語(yǔ)句原子性等模型優(yōu)化方法進(jìn)行了研究，實(shí)驗(yàn)證明此類(lèi)優(yōu)化方法可以減少模型的狀態(tài)數(shù)。
　　 為了有效地提高網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證協(xié)議建模的效率，本文基于實(shí)際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中認(rèn)證協(xié)議的運(yùn)行特征，提出一個(gè)網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證協(xié)議模型一般化描述方法，將協(xié)議描述成一個(gè)基于事件序列的主體集合，并通過(guò)攻擊者的消息分析和消息合成建立攻擊者模型。此方法利用Promela語(yǔ)言可方便地實(shí)現(xiàn)協(xié)議模型