基于计算模型自动化验证安全协议Java代码认证性

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随着信息时代的发展,人们越来越关注隐私数据的保护,信息安全问题变得越来越突出。安全协议作为网络通信中保证数据安全传输的基石,其安全性与有效性成为大众关注的热点,也是安全协议研究者的研究重点。形式化方法是分析与验证安全协议的重要技术,主要包括:形式化安全协议,建立安全协议抽象模型,应用自动化分析工具验证协议的安全属性。安全协议形式化分析取得了丰硕成果,已提出了多个安全模型及发布了多种自动化分析工具。尽管安全协议的形式化分析技术能够证明安全协议的安全属性,但分析主要是建立在协议的抽象模型上,实用性差。实践表明,已被正确证明的安全协议在编码实现时会引入新的安全问题,因此分析安全协议代码的密码学安全属性不可避免。目前对安全协议代码的研究较少,模型抽取和代码生成是其中的主要技术。本文基于模型抽取技术,对安全协议的Java源码进行分析,抽取出其安全模型,并形式化为Blanchet演算代码。使用基于计算方法的自动化证明工具CryptoVerif证明该源码的认证性。主要工作如下:(1)描述了安全协议的形式化技术和安全协议代码形式化技术。重点介绍计算方法的相关理论和模型抽取技术。(2)分析安全协议的Java实现和Java的语法规范,建立安全协议实现的Java语法子集SubJ。介绍了基于计算方法的形式化语言Blanchet演算,定义SubJ与Blanchet演算间的语法映射关系。(3)基于模型抽取技术,开发模型抽取工具SubJ2CV。该工具主要对协议的ubJ代码首先进行词法分析、语法分析和生成抽象语法树,之后化简抽象语法树,抽取出安全模型。将其转换为Blanchet演算的抽象语法树,最后生成Blanchet演算代码。(4)使用SubJ2CV抽取一个认证协议Java实现代码的安全模型,将其转换为Blanchet演算代码,应用自动化分析工具CryptoVerif分析安全属性,证明协议代码的认证性。
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