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1、安全协议的形式化分析方法研究陈平刘东喜白英彩上海交通大学计算机科学与工程系上海仪刃摘要安全协议在网络信息安全中扮演着重要角色,但保。现在,许多形式化方法都证安全协议的正确是一个很困难的问题被,、、。,用来分析安全协议本文中我们研究各种方法的基本思想它的优缺点发展趋势以及方法之间的关系最后说明安全协议形式。化分析的困难所在关键词安全协议逻辑模型刃、团以叭工叩朔。伪呷别化。公召子堵肠艺公犯伽
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3、目朋昭朗朋祥比以为过师司地”阳找如究‘山刀乡那。,么意味着协议存在安全缺陷值得注意的是逻辑方法中并一。介绍不需要包括肠攻击者,逻辑已经成功地发现了许多认证协议中的逻辑缺陷一。,安全协议是使用密码技术的通信协议,比如山阮助对称密钥认证协议另外它对理解它的目的是为了在。不安全的公共网络。,基本的认证概念也有帮助上实现安全通信随着
4、的发展网得,逻辑的使用基本分成三个步骤络信息安日益重要安全协议作为网络信息安全的基妙,石,。,把假设和目标用逻辑语言表示成命题这些构成推理它的安伞性变成一个很关键的问题遗憾的是设计一个,的前提条件完全正确的安全协议是一件很困难的事情许多由密码专家设,逻辑,把安全协议的每一个消息转换成逻辑公式这个过程计的安拿协议都存在缺陷而且其中的缺陷直到很多年后才被发现。,称为理想化为了解决这个问题研究人员开始使用形式化的,,。,。从协议的前提条件按序使用方法来解诊这个问题到目前为止已经提出很多种方法下应用
5、推理规则进行推理,。,、、每一个协议消息公式最后得到认证目标面我们分析每种方法的基本思想它的优缺点最新趋势以及。,,,。方法之间的关系最后说明安全协议形式化分析的困难所逻辑简单直观容易使用这是它的优点逻辑。的主要缺点有阁在逻辑,没有完整的语义所以推理过程得到的某些信任逻辑方法命题,虽然语法正确,但是没有明确的含义,理想化过程没有严格定义所以协议消息转换成逻辑,。,逻辑方法首先是由消加和山断提出来的公式后可能包含有原协议消息中并不包含的信息。,他们提出的逻辑称为人逻辑这种
6、逻辑包含一个语言和一逻辑只能分析安全协议的认证属性不能分析保组推理规则,语言可,比如协议主密属性以描述关于协议的各种命题,体知道什么或者信任什么推理规则可以从已有的命题推导出逻辑的抽象层次比较高而且不能自动给出有缺,,新的命题当主体收到新的消息可以推理主体信任状态的演化。使用逻辑方法分析协议的目标是推导出一个可以表示协收稿日期一一。陈平工程师,主研领域计算机网络安。,议正确状态的命题如果不能得到这个表示协议正确的命题。陷协议的攻击实例协议的攻击,所,以证明方法针对的是安全协议
7、的正而而状态逻辑,。已经被多位研究者进行了扩展主要是两个方搜索法针对的是安全协议的反面,一向一是逻辑的自身的扩展新的逻辑一般称为类逻辑〕。在〔」中月使用归纳法证明协议的安全属性他通。一另外一个是自动化推理方而的扩展主要的类逻辑有过归纳法把协议定义为所有可能事件执行序列的集合,每个执‘。逻辑行序列反映了协议主体之间可能的通信方式。在证明以前,消,另一些研究者则在公式推导的自动化方而做了工作比如息需要转换成协议规则,在证明过程中,协议主体可以按照协,〔中儿和提出理论产
8、生器可以实现推理过程的自。兰议规则扩展事件执行序列使用定理证明器可以自动动化,。,产生证明使证明过程简化另外】玉」扩展了姗归纳法,中主体处理知识的方式首先规定只有消息的创造者才能状态空间搜索法知道消息的结构,,如果发送者是转发别的主体创造的消息他也,“”
