版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、2022-2-18第二十次全国计算机安全学术交流第二十次全国计算机安全学术交流会会1网络安全认证协议形式化分析肖肖 美美 华华南昌大学信息工程学院南昌大学信息工程学院( (南昌南昌,330029),330029)中国科学院软件研究所计算机科学重点实验室中国科学院软件研究所计算机科学重点实验室( (北京北京,100080),100080)2022-2-18第二十次全国计算机安全学术交流会第二十次全国计算机安全学术交流会2Organization nIntroductionnRelated WorknFormal System NotationnIntruders Algorithmic Know
2、ledge LogicnVerification Using SPIN/PromelanConclusion 2022-2-18第二十次全国计算机安全学术交流会第二十次全国计算机安全学术交流会3 Introduction nCryptographic protocols are protocols that use cryptography to distribute keys and authenticate principals and data over a network.nFormal methods, a combination of a mathematical or logic
3、al model of a system and its requirements, together with an effective procedure for determining whether a proof that a system satisfies its requirements is correct. Model; Requirement (Specification);Verification. 2022-2-18第二十次全国计算机安全学术交流会第二十次全国计算机安全学术交流会4 Introduction (cont.)In cryptographic protoc
4、ols, it is very crucial to ensure:Messages meant for a principal cannot be read/accessed by others (secrecy);Guarantee genuineness of the sender of the message (authenticity);Integrity;Non-Repudiation (NRO, NRR);Fairness, etc. 2022-2-18第二十次全国计算机安全学术交流会第二十次全国计算机安全学术交流会5Related WorkTechniques of verif
5、ying security properties of the cryptographic protocols can be broadly categorized:nmethods based on belief logics (BAN Logic)n-calculus based models n state machine models (Model Checking) Model checking advantages (compare with theory proving): automatic; counterexample if violation Use LTL (Linea
6、r temporal logic ) to specify properties FDR (Lowe); Mur (Mitchell); Interrogator (Millen); Brutus (Marrero) SPIN (Hollzmann)n theorem prover based methods (NRL, Meadows)n methods based on state machine model and theorem prover (Athena, Dawn)nType checkingnISCAS, LOIS, (in China)2022-2-18第二十次全国计算机安全
7、学术交流会第二十次全国计算机安全学术交流会6Notation(1) Messages a Atom := C | N | k | m Msg := a | m m | mk(2) Contain Relationship () m a m = a m m1 m2 m = m1 m2 m m1 m m2 m m1k m = m1k m m1 Submessage: sub-msgs(m) m Msg | m m 2022-2-18第二十次全国计算机安全学术交流会第二十次全国计算机安全学术交流会7Notation(3) Derivation ( , Dolev-Yao model) m B B m
8、 B m B m B m m (pairing) B m m B m B m (projection) B m B k B mk (encryption) B mk B k-1 B m (decryption) 2022-2-18第二十次全国计算机安全学术交流会第二十次全国计算机安全学术交流会8Notation(4) Properties Lemma 1. B m B B B m Lemma 2. B m B m m B m Lemma 3. B m X m B X (Y: Y sub-msgs(m) : X Y B Y) (b: b B : Y b) (Z, k: Z Msg k Key :
9、 Y = Zk B k-1)Lemma 4. (k, b: k Key b B : k b A k AB k) (z: z sub-msgs(x) : a z A z) (b: b B: a b A a) 2022-2-18第二十次全国计算机安全学术交流会第二十次全国计算机安全学术交流会9Logic of Algorithmic KnowledgeDefinition 1. Primitive propositions P0s for security: p, q P0s := sendi (m) Principal i sent message m recvi (m) Principal i
10、 received message m hasi (m) Principal i has message m 2022-2-18第二十次全国计算机安全学术交流会第二十次全国计算机安全学术交流会10Logic of Algorithmic KnowledgeDefinition 2. An interpreted security system S = (R, R), where R is a system for security protocols, and R is the following interpretation of the primitive propositions in
11、R. R(r, m) (sendi (m) = true iff j such that send (j, m) ri (m) R(r, m) (recvi (m) = true iff recv(m) ri (m) R(r, m) (hasi (m) = true iff m such that m m and recv(m ) ri (m) 2022-2-18第二十次全国计算机安全学术交流会第二十次全国计算机安全学术交流会11Logic of Algorithmic KnowledgeDefinition 3. An interpreted algorithmic security sys
12、tem (R, R, A1, A2, An ), where R is a security system, and R is the interpretation in R, Ai is a knowledge algorithm for principal i. 2022-2-18第二十次全国计算机安全学术交流会第二十次全国计算机安全学术交流会12Algorithm knowledge logic AiDY(hasi(m),l) K = keyof(l) for each recv(m) in l do if submsg(m, m, K) then return “Yes” return
13、 “No”submsg(m, m, K) if m = m then return true if m is m1k and k-1 K then return submsg(m, m1, K) if m is m1 .m2 then return submsg(m, m1, K) submsg(m, m2, K) return false2022-2-18第二十次全国计算机安全学术交流会第二十次全国计算机安全学术交流会13Cont.getkeys(m, K) if m Key then return m if m is m1k and k-1 K then return getkeys(m1
14、, K) if m is m1 .m2 then return getkeys(m1, K) getkeys(m2, K) return keysof(l) K initkeys(l) loop until no change in K k getkeys(m, K) (when recv(m) l ) return K2022-2-18第二十次全国计算机安全学术交流会第二十次全国计算机安全学术交流会14Verification Using SPIN/PromelaSPIN is a highly successful and widely used software model-checki
15、ng system based on formal methods from Computer Science. It has made advanced theoretical verification methods applicable to large and highly complex software systems. In April 2002 the tool was awarded the prestigious System Software Award for 2001 by the ACM. SPIN uses a high level language to spe
16、cify systems descriptions, including protocols, called Promela (PROcess MEta LAnguage). 2022-2-18第二十次全国计算机安全学术交流会第二十次全国计算机安全学术交流会15BAN-Yahalom Protocol 1 AB: A, Na 2 BS: B, Nb, A, NaKbs 3 SA: Nb, B, Kab, NaKas , A, Kab, NbKbs 4 AB: A, Kab, NbKbs , NbKab2022-2-18第二十次全国计算机安全学术交流会第二十次全国计算机安全学术交流会16Atta
17、ck 1 (intruder impersonates Bob to Alice).1 AI(B): A, Na .1 I(B)A: B, Na .2 AI(S): A, Na, B, NaKas .2 I(A)S: A, Na, B, NaKas .3 SI(B): Na, A, Kab, NaKas , B, Kab, NaKbs.3 I(S)A: Ne, B, Kab, NaKas , A, Kab, NaKbs.4 AI(B): A, Kab, NbKbs , NeKab 2022-2-18第二十次全国计算机安全学术交流会第二十次全国计算机安全学术交流会17Attack 2 (intr
18、uder impersonates Alice).1 AB: A, Na.2 BS: B, Nb, A, NaKbs .1 I(A)B: A, (Na, Nb) .2 BI(S): B, Nb, A, Na, NbKas .3 (Omitted).4 I(A)B: A, Na, NbKbs , NbNa 2022-2-18第二十次全国计算机安全学术交流会第二十次全国计算机安全学术交流会18Attack 3.1 AB: A, Na.2 BS: B, Nb, A, NaKbs .1 I(B)A: B, Nb .2 AI(S): A, Na, B, NbKas .2 I(A)S: A, Na, B,
19、 NbKas .3 SI(B): Na, A, Kab, NbKbs , B, Kab, NaKas .3 I(S)A: Nb, B, Kab, NaKas , A, Kab, NbKbs.4 AB: A, Kab, NbKbs , NbKab2022-2-18第二十次全国计算机安全学术交流会第二十次全国计算机安全学术交流会19Optimization strategies nUsing static analysis and syntactical reordering techniquesnThe two techniques are illustrated using BAN-Yahal
20、om verification model as the benchmark.ndescribe the model as Original version to which static analysis and the syntactical reordering techniques are not applied, nthe static analysis technique is only used as Fixed version(1),nboth the static analysis and the syntactical reordering techniques are u
21、sed as Fixed version(2).2022-2-18第二十次全国计算机安全学术交流会第二十次全国计算机安全学术交流会20Experimental results show the effectivenessProtocol Model ConfigurationWith type flawsNo type flawsStatesTrans.StatesTrans.Original version15802065549697Fixed version(1)7121690405379Fixed version(2)433512225 2432022-2-18第二十次全国计算机安全学术交流会第二十次全国计算机安全学术交流会21Needham-Schroeder Authentication Protocol 2022-2-18第二十次全国计算机安全学术交流会第二十次全国计算机安全学术交流会22Attack to N-S Protocol (found by SPIN)2022-2-18第二十次全国计算机安全学术交流会第二十次全国计算机安全学术交流会
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 评估合作协议书
- 试用油漆协议书
- 2025湖北神农架林区实验小学附属幼儿园保安及食堂员工招聘3人参考考试试题及答案解析
- 废油处理合同范本
- 房屋众筹合同范本
- 屋地转卖协议书
- 征婚服务协议书
- 质押保险协议书
- 资料出售协议书
- 军旅营安全协议书
- 2025年山西大地环境投资控股有限公司社会招聘116人备考题库及答案详解参考
- 学堂在线 雨课堂 学堂云 大数据机器学习 章节测试答案
- 学堂在线 雨课堂 学堂云 研究生素养课-积极心理与情绪智慧 章节测试答案
- 运动安全与健康知到课后答案智慧树章节测试答案2025年春浙江大学
- 渔业养殖钢架棚施工合同
- 手术室安全与事故应对
- 统编版(2024)语文七年级上册第六单元 分课基础预习练+单元巩固练(含答案)
- DL∕T 5143-2018 变电站和换流站给水排水设计规程
- 高中英语词汇3500词(必背)
- imatest教程完整课件
- 巨量千川初级道题不确定答案附有答案
评论
0/150
提交评论