检索结果-内蒙古大学图书馆

软件学报 2018年第11期29卷 3400-3411页

作者：李梦君潘国腾欧国东国防科技大学计算机学院湖南长沙410073 信息安全国家重点实验室(中国科学院信息工程研究所) 北京100093

随着软件精化验证方法以及Isabella/HOL、VCC等验证工具不断取得进展,研究者们开始采用精化方法和验证工具设计、建模安全协议和验证安全协议源程序的正确性.在介绍Event-B方法和验证工具Isabella/HOL、VCC的基础上,综述了基于Event-B... 详细信息

随着软件精化验证方法以及Isabella/HOL、VCC等验证工具不断取得进展,研究者们开始采用精化方法和验证工具设计、建模安全协议和验证安全协议源程序的正确性.在介绍Event-B方法和验证工具Isabella/HOL、VCC的基础上,综述了基于Event-B方法的安全协议形式化设计、建模与源程序验证的典型研究工作,主要包括从需求规范到消息传递形式协议的安全协议精化设计、基于TPM(trusted platform module)的安全协议应用的精化建模以及从消息传递形式协议到代码的源程序精化验证.

关键词：安全协议设计安全协议建模与验证精化 Event-B方法

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密码算法与安全协议的设计与分析

密码算法与安全协议的设计与分析

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该项目的主要研究内容是新型密码算法和密码协议的设计、安全性分析与应用。密码技术用来保护通信信息不被非授权者监听或窜扰。当前密码技术的突出问题是安全性与简洁性的矛盾。该项目取得了一系列成果。项目有25篇文章被SCI检索。已... 详细信息

标准号: 0800450006

该项目的主要研究内容是新型密码算法和密码协议的设计、安全性分析与应用。密码技术用来保护通信信息不被非授权者监听或窜扰。当前密码技术的突出问题是安全性与简洁性的矛盾。该项目取得了一系列成果。项目有25篇文章被SCI检索。已结题的子项目《广义自缩序列的生成与安全性分析》，2006年被国家自然科学基金委员会评为“特优”水平。

关键词：密码算法安全协议设计密码技术通信信息

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分析和设计安全协议的新逻辑

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铁道学报 2006年第3期28卷 71-77页

作者：缪祥华何大可鲁荣波西南交通大学信息科学与技术学院西南交通大学信息安全与国家计算网格实验室四川成都610031

现有的逻辑,有的只可用于分析安全协议,而有的则只可用于设计安全协议。本文提出一种分析和设计安全协议的新逻辑。该逻辑不但可以用来分析安全协议,而且可以用来设计安全协议。通过运用该逻辑,使安全协议的设计和分析可以在同一种逻辑... 详细信息

现有的逻辑,有的只可用于分析安全协议,而有的则只可用于设计安全协议。本文提出一种分析和设计安全协议的新逻辑。该逻辑不但可以用来分析安全协议,而且可以用来设计安全协议。通过运用该逻辑,使安全协议的设计和分析可以在同一种逻辑中进行。同时,该逻辑消除了用不同的方法来设计和分析安全协议的不一致性。在分析协议时,首先用逻辑对协议进行形式化,然后用推理规则对协议进行推理。如果不能推理出协议的最终目标,说明协议存在缺陷或者漏洞。在设计协议时,通过运用合成规则使协议设计者可用一种系统化的方法来构造满足需要的协议。最后,用该逻辑分析Woo-Lam协议,指出该协议不能满足协议目标。我们用该逻辑重新设计了该协议,说明重新设计的协议能够达到协议的目标。

关键词：逻辑安全协议分析安全协议设计

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应用组合方法设计普适计算网络安全协议

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计算机应用研究 2009年第3期26卷 1073-1075,1108页

作者：杨帆李彤曹奇英东华大学信息科学与技术学院东华大学计算机科学与技术学院上海201620

给出一种新的安全协议的设计方法——组合设计方法,首先分别实现各个安全目标,然后将它们组合为一个新的安全协议。组合方法设计安全协议具有易于实现、易于验证等优点。给出组合规则,使用组合方法实现了普适计算环境下认证协议及密钥... 详细信息

给出一种新的安全协议的设计方法——组合设计方法,首先分别实现各个安全目标,然后将它们组合为一个新的安全协议。组合方法设计安全协议具有易于实现、易于验证等优点。给出组合规则,使用组合方法实现了普适计算环境下认证协议及密钥协商协议的设计。

关键词：普适计算安全协议设计组合方法

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一种分析和设计安全协议的新逻辑

一种分析和设计安全协议的新逻辑

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作者：缪祥华西南交通大学

学位级别：博士

安全协议是一种面向应用层的协议,它为通信的实体打上包装,穿上盔甲,防止攻击者对敏感数据进行窃取,保证通信内容的完整性。不同的应用需求对安全协议的设计也提出了新的要求,如组通信、匿名通信、安全多方计算、不可抵赖的签名、盲签... 详细信息

安全协议是一种面向应用层的协议,它为通信的实体打上包装,穿上盔甲,防止攻击者对敏感数据进行窃取,保证通信内容的完整性。不同的应用需求对安全协议的设计也提出了新的要求,如组通信、匿名通信、安全多方计算、不可抵赖的签名、盲签名、群盲签名和数字现金等安全技术都要依靠安全协议来实现,所以安全协议的安全性显得特别重要。随着信息技术的发展,信息安全成为人们普遍关心的话题。人们已经逐渐习惯于在网上进行办公、交流,在网上进行着各种商品的交易,因此网络安全问题是当今的一个研究热点。怎样在不安全的环境中进行秘密通信?这个问题主要通过安全协议来解决,所以安全协议是网络安全成败的关键所在。本文在分析了安全协议分析的现状和安全协议设计的现状的基础上,提出了一种可以用来分析和设计安全协议的新逻辑,并结合串空间模型来证明了新逻辑的正确性。最后以几个比较有代表性的例子来说明新逻辑的具体应用。具体来说,本文取得了下面一些成果: （1）给出了新逻辑的构成,包括新逻辑的符号、新逻辑的推理规则和新逻辑的合成规则。其中推理规则是用来分析安全协议的,主要看安全协议能否达到最终目标,而合成规则是用来对安全协议进行设计的。（2）给出了新逻辑的语义。串空间模型是安全协议分析的一种重要工具,它具有良好的语义,但其分析过程难度较大。新逻辑分析安全协议的过程比较容易操作,但逻辑本身的语义不是很清晰。本文把新逻辑和串空间模型结合起来,给出了新逻辑的串空间语义,从而证明了新逻辑的正确性。（3）运用新逻辑来分析安全协议。用新逻辑的推理规则结合安全协议执行的初始条件以及安全协议执行的步骤,分析安全协议是否能达到目标,如果不能,那说明安全协议是存在缺陷或者漏洞的。（4）运用新逻辑来设计安全协议。从安全协议的目标出发,运用合成规则可以把安全协议要达到的目标分成许多子目标,然后分别考察各个子目标,直到各个子目标都满足为止。最后综合设计的整个过程给出安全协议的形式化描述。（5）新逻辑将安全协议的分析和设计过程纳入一个框架中进行,消除了用不同的方法来分析和设计安全协议可能导致的不一致性。

关键词：逻辑逻辑语义信息安全安全协议安全协议分析安全协议设计

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基于strand空间模型的安全协议分析与设计方法研究

基于strand空间模型的安全协议分析与设计方法研究

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作者：莫笑丽山东大学

学位级别：硕士

因特网因其开放的协议彻底改变了计算机网络,同时也带来了新的风险和威胁。保护计算机网络最好的方法就是使用快速的自动化程序阻止攻击者的入侵。手工的不能防止未知类型攻击的方式是不能起到充分保护的作用的。使用基于共享攻击信息... 详细信息

因特网因其开放的协议彻底改变了计算机网络,同时也带来了新的风险和威胁。保护计算机网络最好的方法就是使用快速的自动化程序阻止攻击者的入侵。手工的不能防止未知类型攻击的方式是不能起到充分保护的作用的。使用基于共享攻击信息以及机构间合作的主动安全管理的方法可以解决这个问题。安全区域协作是一个建立在可信区域相互合作和协同的框架,它能够保护系统免遭潜在的攻击并通过交换安全信息和区间合作来预报和响应攻击。在这种动态的强安全体系结构中,为了保护网络中传送的区域策略免受攻击,需要建立安全通信系统,密码算法和安全协议是其核心。然而,攻击一个成熟的密码算法的代价比攻击一个有缺陷的安全协议所需的代价要巨大的多,往往个人或小团体难以完成,安全协议往往是攻击者的首先攻击目标。因此,分析、设计安全有效的安全协议是计算机通讯领域中一个极为重要的研究课题。安全协议是很多分布式系统安全的基础,它负责密钥分发和身份认证,安全协议自身的漏洞会对通信的安全造成严重的威胁。现有的许多协议在设计上普遍存在着某些安全缺陷,安全协议的形式化分析检验技术就成为目前研究的热点。但现有的各种方法主要用于分析某个具体的安全协议的安全性,而不是致力于在设计之初就确保协议的安全性。因此使用形式化方法指导安全协议的设计,对于满足复杂任务的密码协议有着重要的意义。在形式化方法中,基于Strand空间模型的安全协议分析,可以利用该模型中包含的确切的因果关系信息,使对协议安全性质的证明十分简洁。认证检验是Thayer开发出的手工验证密码协议的方法,可以通过使用加密和随机数达到认证和新鲜性,同时他也提出了使用认证检验这种安全协议的形式化分析方法来指导安全协议设计的可能性,并对现有的一些协议作了再现。本文通过对基于Strand空间模型理论的研究,提出围绕认证检验在安全通信或电子商务中建立具体情况下特定安全目标的协议,设计的过程既是通过strand空间和认证检验对可信主体证明的过程。本文第四部分创建了ATSP(an Authentication Test-based Secure Protocol)作为利用认证检验技术设计安全协议的实例。首先确立明确的设计目标,即在一

关键词：安全协议设计 Strand空间模型认证检验

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网络协议安全性分析中的逻辑化方法研究

网络协议安全性分析中的逻辑化方法研究

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作者：石曙东华中科技大学

学位级别：博士

安全协议是建造网络安全环境的重要基石,是保证网络安全的核心技术。设计和证明安全协议自身的正确性和安全性,成为网络安全的基础。形式化分析方法已被证明是用于分析、设计和验证安全协议的重要方法,对安全协议的形式化分析、设计和... 详细信息

安全协议是建造网络安全环境的重要基石,是保证网络安全的核心技术。设计和证明安全协议自身的正确性和安全性,成为网络安全的基础。形式化分析方法已被证明是用于分析、设计和验证安全协议的重要方法,对安全协议的形式化分析、设计和验证已经成为当今形式化分析研究领域的一个热点问题。虽然人们使用形式化分析方法已成功发现了许多现存安全协议存在的缺陷和针对她们的攻击,但是这些分析方法还存在许多缺陷。有些形式化分析方法自身不太完善,存在一定的局限性,不能分析和验证某些类型安全协议的安全性:有些只能分析安全协议的不安全性,不能给出协议安全性的精确证明。在总结安全协议现存各种缺陷的基础上,根据缺陷产生各种原因将缺陷分为:过小保护缺陷、消息可重放缺陷、消息不可达性缺陷、并行会话缺陷和其他类型缺陷等五类。同时把针对安全协议的各种攻击方法可分为:重放消息型攻击、猜测口令型攻击、分析密码型攻击、并行会话型攻击、格式缺陷型攻击和身份绑定型攻击等六类。 Burrows,Abadi和Needham提出的BAN逻辑开创了用逻辑化方法分析安全协议安全性的新纪元。由于该方法是对现实协议分析方法的抽象,逻辑处理的符号集是对现实具体协议的抽象;其初始假设、断言集合等均是从现实世界中抽象出来的要素。因此,其狭窄的符号集合定义也就决定了该方法存在不能分析某些类型协议安全性的缺陷,如:不能发现由于时间同步问题而导致的协议缺陷。另外使用BAN逻辑对安全协议分析时,很多初始假设是不合理的,如消息不可伪造假设就非常不合理,这些假设的不合理,妨碍了该分析方法的正确应用。BAN逻辑还存在非严谨的理想化步骤缺陷;语义不清晰缺陷;非严密的环境模型缺陷和无法有效预测对协议存在的攻击等缺陷。 1995年由Raiashekar Kailar提出的Kailar逻辑主要用于描述和分析电子商务协议,但是它只能分析电子商务协议的可追究性,无法分析电子商务协议的另一个重要特性——公平性。与BAN逻辑一样,使用Kailar逻辑分析协议之前同样需要引入一些初始假设,而初始假设的引入仍然是一个非形式化的过程,具有一定的人为性,其不准确会导致安全协议分析的失败。另外,用Kailar逻辑解释协议语义时,只能解释签名的明文消息,这样限制了其使用范围,对某些安全协议不能分析。针对BAN类逻辑和Kailar逻辑的弱点,设计了一种新的安全协议分析逻辑CPL(Cryptographic Protocols Logic),CPL不但可用于分析协议的安全性,还可用来设计安全协议,即CPL逻辑把分析和设计安全协议纳入同一个逻辑体系中,消除了用不同方法分别设计和分析安全协议,将导致结果不一致性的缺陷,同时也简化了分析和设计安全协议时对初始条件和安全协议最终目标分别进行形式化的过程和步骤,提高了分析和设计安全协议的效率。定义了CPL逻辑的基本符号、给出了CPL逻辑用于分析协议安全性的六类二十五条逻辑分析规则和用于设计安全协议的二十九条逻辑设计规则。分析规则和设计规则可分别用于安全协议的分析和安全协议的设计。给出了基于Kripke的CPL逻辑的语义,并利用逻辑语义对CPL系统自身的正确性进行了详细证明。运用新逻辑的分析规则和协议运行的初始条件以及安全协议的执行步骤分析安全协议的安全性。运用新逻辑的设计规则和协议运行的初始条件以及协议的最终目标设计出满足安全要求的安全协议。使用新逻辑分析了两个不同类型协议的安全性——密钥建立协议和身份认证协议。

关键词：安全协议形式化分析安全协议分析安全协议设计 BAN逻辑 Kailar逻辑

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基于Event-B对存在网络攻击的安全协议的改进研究

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中国电子科学研究院学报 2020年第6期15卷 530-538页

作者：朱俊翔张翔华东师范大学上海200062

设计对指定类型的网络攻击具有防御能力的安全协议,通常是一项重要且具有挑战性的任务。即使知道安全协议容易受到某种攻击,对其进行合理的改进也并不容易。本研究提出了一个基于Event-B方法的通用框架,用来指导安全协议的修改,并验证... 详细信息

设计对指定类型的网络攻击具有防御能力的安全协议,通常是一项重要且具有挑战性的任务。即使知道安全协议容易受到某种攻击,对其进行合理的改进也并不容易。本研究提出了一个基于Event-B方法的通用框架,用来指导安全协议的修改,并验证改进后的协议可以防御已知的网络攻击。首先用初始模型对攻击场景高度抽象,通过对抽象模型的精化,得到反映真实攻击过程的具体模型。然后将描述协议行为的事件从模型中分离出来,单独对其进行精化改进,如果改进后的协议事件重组的模型与具体模型不存在精化关系,则改进的合理性可以得到验证。最后通过NSPK协议被攻击的案例展示了本研究所提出方法的可用性。该框架可用于开发协议,以避免由逻辑漏洞引起的攻击,并验证协议补丁的正确性。

关键词：形式化方法精化理论模型检测 Event-B方法安全协议设计网络攻击

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网络安全协议在计算机通信技术当中的作用与意义

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计算机光盘软件与应用 2014年第12期17卷 186-186,188页

作者：秦俊波鹤岗市公安边防支队黑龙江鹤岗150141

网络安全协议是营造网络安全环境的基础,是构建安全网络的关键技术。设计并保证网络安全协议的安全性和正确性能够从基础上保证网络安全,避免因网络安全等级不够而导致网络数据信息丢失或文件损坏等信息泄露问题。在计算机网络应用中,... 详细信息

网络安全协议是营造网络安全环境的基础,是构建安全网络的关键技术。设计并保证网络安全协议的安全性和正确性能够从基础上保证网络安全,避免因网络安全等级不够而导致网络数据信息丢失或文件损坏等信息泄露问题。在计算机网络应用中,人们对计算机通信的安全协议进行了大量的研究,以提高网络信息传输的安全性。本文通过分析网络安全协议的设计和分析方法,探讨网络安全协议在计算机通信技术中的作用及意义。

关键词：网络安全协议计算机通信技术安全协议分析安全协议设计

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保护隐私的多方联合查询优化与应用

保护隐私的多方联合查询优化与应用

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作者：韩风中国科学技术大学

学位级别：博士

随着大数据市场规模和价值的飞速增长,多方数据的联合查询、分析和建模为众多数据应用带来了更好的分析结果和更高的经济收益,然而由于实体之间的利益冲突以及趋于完善的隐私法律法规,隐私问题已成为联合查询的最大障碍之一,为不同的联... 详细信息

随着大数据市场规模和价值的飞速增长,多方数据的联合查询、分析和建模为众多数据应用带来了更好的分析结果和更高的经济收益,然而由于实体之间的利益冲突以及趋于完善的隐私法律法规,隐私问题已成为联合查询的最大障碍之一,为不同的联合查询应用设计高效的安全协议势在必行。现今企业、社会组织和政府的大量结构化数据以数据库的形式存储,如广告推荐、信用调查等诸多应用希望能够将多源数据库整合在一起,并提供一个统一的查询接口。而现有的数据库联合查询系统存在着安全性低、安全协议复杂度高、复杂语句难查询等问题,难以真实应用于大规模数据场景。此外,现实场景中查询方的查询需求多且会随着时间的推移不断增加,而如医学研究等应用希望联合查询系统的时延尽可能低,开销尽可能小。但是现有工作由于底层多方安全计算技术存在性能瓶颈、安全协议计算/通信复杂度高、以及难以存储和利用查询过程中的中间结果等原因,无法满足快速响应的需求。最后,随着智能设备的数量增多和性能提升,非结构化数据量增长迅速,对非结构化数据进行活动级别隐私匹配和查询的需求日益增多,但是由于非结构化数据内容丰富、模态多样且关联性极强,难以构建其统一表达形式和实现跨模态查询。因此本文重点研究了面向不同应用场景和应用需求,如何设计高效的安全查询协议。具体地,本文的主要的贡献和创新点总结如下:1.本文提出了高可用的、满足恶意安全性的多源数据库联合查询方案,为连接、分组聚合等SQL操作符设计了计算/通信复杂度更优的安全协议,可支持复杂查询语句安全执行计划的自动生成和优化。相比于基准工作中通信开销为O(n2)的通用连接协议,本文提出的通用连接协议的通信开销为O(n log2 n+m),其中m是连接结果规模上界且通常和输入数据规模n同量级,进一步地,主外键连接协议的通信开销可以降至O(n log2 n)。针对众多SQL操作符协议中排序操作开销大的问题,本文设计了不经意置换和不经意分散排列等协议,能够替换昂贵的排序操作或者以更低的开销完成数据的重排序。针对分组遍历操作轮数开销大的问题,受并行前缀网络启发,本文设计了通信轮数为O(log n),通信开销为O(n)的安全协议。进一步地,本文为分组聚合操作中的sum和count函数设计了通信轮数为O(1)的安全协议。基于开销函数和执行计划优化策略,本文可以为复杂查询语句生成开销最小的安全计划,通过顺序调用不同SQL操作符的安全协议完成复杂SQL语句的查询请求,并保证在查询过程中任何一方无法获得超出自身先验知识的信息。2.本文提出了低时延的多源数据库联合查询方案,针对复杂的条件查询语句设计了可复用共享映射的连接-分组-聚合安全算法,能够以较少的在线执行时间快速响应查询请求。在多数据源联合查询的应用中,查询语句常常会被查询方不断提出,并要求尽可能快的收到查询结果,本文以医疗数据库联合查询这一最典型的应用为切入点,针对涉及亲缘关系的复杂医学查询语句,提出了功能强大的条件查询范式,并设计了连接-分组-聚合安全算法以高效得到查询结果。针对复杂的条件查询请求,算法提出了两个优化点极大地降低了安全协议的计算/通信开销:(1)将主外键连接操作转化为主键连接操作;(2)保存并复用共享结果表之间的关联映射。本文设计了常数轮的满足恶意安全性的主键连接协议,并在此之上设计了映射关联建立协议,能够以O(n)的通信开销和O(1)的通信轮数为共享数据表基于主键得到共享映射。算法在预计算阶段中对原始共享数据表进行重组和排序,建立并保存共享映射;在查询阶段为具体的条件查询生成拓扑图和对应的安全执行计划。如果查询语句对应拓扑图的节点数为v,本方案可以O(vn)的通信开销得到查询结果,实验结果验证了算法的高效性和低时延性。3.本文提出了活动级别的非结构化数据隐私查询方案,通过语义图谱为相互关联的多模态数据建立统一表达范式,并设计了两种不同安全层级的隐私查询协议。非结构化数据作为丰富信息的载体,其内容通常相互关联,且多产生于各种活动或事件中,对数据进行活动级别的分类和查询已成为了重要的需求。针对数据模态多样、社交活动难以表达、难以跨模态查询等问题,本文设计了明文的多模态聚合算法,可以精确地将同一活动中产生的多模态数据聚合在一起,并且设计了冲突语义标签的处理机制。本文提出了活动-语义图谱作为活动的统一描述形式,在语义层面上统一了多模态数据,并通过语义图谱之间的相似度计算支持了活动级别的跨模态查询。本文设计了不同安全层级的隐私数据查询协议,其中低安全层级的协议能够在只泄露查询双方共同知晓的语义标签的前提下高效地完成数据查询,高安全层级的协议则可以稍高一些的计算/通信开销为代价进一步保护用户数据的语义标签。

关键词：多方安全计算多源数据库查询秘密共享安全协议设计隐私保护

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