随着电子商务的发展，考虑参与者的自利性，理性安全协议的设计和研究备受关注，公平性和安全性是理性安全协议尤为重要的性质。虽然交替时序逻辑和交替时序认知逻辑可对传统安全协议的公平性和安全性等性质进行形式化分析与验证，但不适合于理性安全协议的形式化分析与验证。因此，以博弈逻辑为基础，提出理性交替时序认知逻辑，并用于对理性安全协议进行形式化分析，为设计高效、公平和安全的理性安全协议提供保障，以及使用机器对理性安全协议的形式化分析与验证研究提供理论基础。所以对理性安全协议的形式化分析与验证研究具有重要的意义。本论文主要研究工作如下：　　（1）基于博弈逻辑，在并行认知博弈结构中引入效用函数和偏好关系知识，得到理性并行认知博弈结构，并在合作模态算子中加入行为参数，提出理性交替时序认知逻辑。　　（2）基于理性交替时序认知逻辑，建立理性参与者和理性安全协议形式化描述模型，并给出理性公平性、理性安全性的形式化描述，然后在理性并行认知博弈结构与扩展式博弈的等价关系下，对具体的理性交换协议进行形式化分析。　　（3）基于不动点，对理性交替时序认知逻辑的时序算子进行描述，并给出理性交替时序认知逻辑的推理系统。基于理性参与者、理性公平性和理性安全性的形式化描述，运用理性交替时序认知逻辑的推理系统对具体的理性支付协议进行形式化分析。　　（4）基于交替时序逻辑的符号模型检测算法，给出理性交替时序认知逻辑的符号模型检测算法，然后在此基础上，给出理性安全协议的理性公平性和理性安全性符号模型检测算法，并进行相应符号模型检测算法的复杂度分析。