Scyther-Semantics and verification of Security Protocol (翻译)

论文概述:

第二章:  操作语义

 在第二章中我提出了一种新的安全协议的模型,用于定义安全协议以及协议的行为,在明确的模型中执行协议,结果是基于角色的安全协议模型,该模型与并发协议的数量无关,该模型对协议分析做出了几个明确的假设,并允许例如:用于从协议描述中推导出入侵者知识,在协议模型中,安全属性被建模成本地声明事件,本章基于引文[65]。本章主要的贡献是开发了新的安全协议模型,用于描述协议和协议的行为,该模型提供了几个新颖功能。

第三章 : 安全属性

 第三章扩展了第二章模型中的安全属性的定义,包括保密概念和现有认证属性的定义。我们通过开发一种强大的身份验证的概念(称为内射同步性)来扩展现有的身份验真属性集。同时我们给出了认证属性的层次结构,并给出了建立内射同步性严格的语法标准格式。我们应用这种正式的定义手动证明 Needham-Schroeder-Lowe协议的安全属性。本章基于引文[67,70,69,67] ,本章的主要贡献是包括现有的安全属性的定义,以及定义了一种更加强的认证属性称为同步性,这种新的身份验证属性通过层次结构与现有的身份认证属性相互关联,对于同步性,结果证明了关于内射性属性。

第四章: 验证

 基于安全协议模型,第四章介绍了一种算法用于验证安全属性和寻找攻击。但也具有能够对协议进行完整表征的功能,这个算法在原型工具 Scyther中已经实现,该工具的性能是安全协议形式化分析的最新技术。我们使用该工具可以进行大量的协议形式化的安全分析。本章的主要贡献是改进基于现有验证算法,此处算法背后的概念是在安全模型中重新定义的。这导致算法的改进,作为负面的影响,新算共享语义特征,例如能够验证新的身份验证属性 。我们在新算法的输出和现有表征概念之间建立了联系,该算法确保更进一步的终止机制算法。我们表明在绝大数情况之下,并没有降低有效性,该算法涉及启发式(此处),我们研究了几种替代方案,并研究了各自的效率,通过引入附加参数保障新算法的终止。并且调查了特定参数选择的后果。

第五章 :多协议攻击

在第五章中使用原型工具自动分析多个协议的并行执行,在这种情况下,像嵌入式系统,智能卡协议或者手机应用程序,发现了性攻击和安全实践结果,  本章基于引文[62] ,本章主要的理论贡献是定义了多协议攻击,实际的贡献是分析了大量协议的多协议攻击,以及随后发现的几种新的多协议攻击,两种模式是标识捕获在同一网络上执行的协议可能存在的问题。

第六章: 推广 NSL进行多方认证

   第六章进一步讨论模型和工具应用,Needham-Schroeder-Lowe协议被推广到一系列多方认证协议。证明了协议秘密性的正确新,并给出了Needham-Schroeder-Lowe协议的广义版本,开发的协议可以作为多方同步协议的有效基础。参看引文[66]

 本章的主要贡献包括多方同步协议概念和协议中最小消息数之间的链接。开发了一系列的多方认证协议。并绘制了参数化证明,证明了Needham-Schroeder-Lowe协议的广义版本的正确性。

最后 我们在第七章讨论了相关的工作,结束论文,并在第八章中介绍以后的工作。

下面是论文的详细内容:

第二章 内容:   操作语义

在本章中,我们基于简洁的域分析开发了安全协议的形式语义。 语义的主要优点在于它尽可能地区分关注点,明确区分协议描述与其动态行为以及入侵者模型。 该模型的其他特征是直接处理多个协议的并行执行,安全声明的局部性,局部常量与角色实例的绑定,以及明确定义的初始入侵者知识。
 该模型旨在用作直观的核心模型,并允许分析基本的安全协议的概念,因此,仅在某些安全协议中出现的元素(时间或者流量控制),不包括在该模型中,在今后的工作中会添加,在这里我们只关注确定安全协议分析中发挥重要的元素,并使它们关系更加的精确。我们首先在 2.1 节中指出安全协议中涉及的概念,在2.2节中我们指定协议角色的安全级别,角色仅定义行为方案,这些方案在2.3节中实例化为行为。本节还通过描述定义代理网络行为的操作规则来包含代理模型没有入侵者,在2.4节中,我们向模型添加一个入侵者。
2.1 领域分析
  我们首先对安全协议的主要概念进行分析,此分析的目的是使得=设计决策明确,并将问题分解成为更小的部分。我们首先对相关概念进行非正式的描述,安全协议区分了很多行为。每个这样的行为我们称之为角色,我们有列如初始化角色(initiator)和响应者角色(responder)在协议中。系统由许多的通信代理组成,每一个代理有一个或者多个角色(可能来自多个安全协议),这样系统不执行协议,而是系统执行协议角色通过代理。代理执行的角色称为运行。列如,代理Alice 可以执行两个启动运行,一个响应运行并行执行,代理执行他们的运行实现安全目标(列如 信息的保密交换),当代理努力实现他们的目标的时候,入侵者可能会试图反对。入侵者的能力决定了攻击协议运行的强度,但是危险不光光是来自于外部,参与协议的代理也可能会与入侵者合谋尝试使得安全目标的无效,为了抵制攻击,代理可以在构造消息时使用加密原语。
鉴于此全局的描述,我们给出下面的客户以识别安全性的安全协议描述模型:

我们将会讨论这些方面的每一个,列出他们的变化点并作出适当的设计决策。当然每一个细分都是人为的,但是我们发下这里有助于增加结构和限制问题空间。提到字模型并不是一个独立的额实体,列如,协议规范利用提供的加密原语,并且如果入侵者控制网络(某些部分),则通信模型连接到入侵者模型。

协议规范:

  协议规范描述每一个角色在协议中的行为,我们将协议规范当做语义参数,我们定义(抽象)的语法指定安全协议,全面的覆盖安全协议的,

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转载自www.cnblogs.com/xinxianquan/p/10819055.html
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