基于串空间的认证协议分析

网络通信的普及和发展使得对网络协议尤其是安全协议的需求日益增长.由于安全要求的多样化以及攻击方式的层出不穷,使得对网络安全协议的形式化分析效率和准确性提出了更高的要求.串空间理论(strand space theory)和模型是当前避免状态爆炸、提高协议形式化分析效率的有效方法.本文通过一个具体的认证协议例子来说明它的特点.     

一个认证协议的串空间模型与分析

认证性和保密性是认证协议设计的两个关键目标,针对在Needham—Schroeder和Otway—Rees两个协议基础上提出的一种新认证协议,首次利用串空间模型理论对此协议进行形式化分析,分析结果表明该协议满足设计所要求的认证性和保密性目标．     

口令猜测攻击的串空间模型分析

使用用户口令的安全协议易受到猜测攻击,基于串空间理论模型,对攻击者串进行了扩展,引入了分析猜测攻击的能力,并给出了口令猜测攻击的形式化定义.     

基于串空间模型的3GPP认证密钥交换协议分析

基于串空间模型理论及认证测试方法形式化分析了第3代伙伴计划(3GPP)认证密钥交换协议,指出了该协议应用于不安全的信道时存在保密性和认证正确性的缺陷,同时给出了对该协议的2个攻击方法.由此提出了一种改进的3GPP认证密钥交换协议以克服原协议存在的缺陷,应用串空间模型理论及认证测试方法形式化证明了该改进协议在不安全的信道上可确保消息的保密性,移动用户和服务网络间的双向认证,以及消息加密密钥和完整性密钥的新鲜性.     

基于串空间模型的UMTS AKA协议安全分析与改进

通过分析Oh等设计的T-AKA协议,发现该协议无法实现网络对用户的正确认证及消息的新鲜性验证,并利用该安全漏洞构造出了伪冒用户的攻击方法.然后,在3GPP规范的基础上,在服务网络端引入公钥机制,提出了改进的认证与密钥协商协议.最后,应用串空间模型理论及认证测试方法,对改进协议的机密性和双向认证正确性进行了形式化证明.研究结果表明:改进协议能够保证消息的新鲜性和网络-用户间的双向认证,克服T-AKA协议中存在的伪冒用户攻击及其他重放、伪冒攻击,具有高的安全性;协议设计中保留了3GPP规范的框架,避免了用户终端进行繁重的公钥运算,具有强的实用性.     

串空间理论在网络安全协议形式化分析中应用

网络通信的普及和发展使得对网络协议尤其是安全协议的需求日益增长.同时由于安全要求的多样化以及攻击方式的层出不穷使得对于网络安全协议的形式化分析的效率和准确性提出了更高的要求.原有的形式化分析方法通常不可避免地出现状态空间爆炸问题,这使得对于日益增长的网络通信规模下的复杂协议的分析变得十分困难.串空间理论(strand space theory)的出现提供了避免状态爆炸问题、提高协议形式化分析效率的有效方法.用几个简单协议为例说明了如何利用串空间理论有效地进行协议的形式化分析.     

BAN逻辑与串空间的比较

研究了2种安全协议的分析方法,即BAN逻辑和串空间.利用这2种方法分别分析了Needham-Schroeder公钥协议,指出了这2种方法各自的优点和缺点.在对这2种方法进行了比较后,指出了这2种方法有2种结合方式.1种是利用串空间给出BAN逻辑的语义,另外1种结合方式是串行,即对于需要分析的协议,先利用BAN逻辑进行分析,然后再利用串空间进行分析,使分析出的结果更加可靠.     

用于密码协议安全性证明的串空间模型

形式化分析是密码协议安全性证明的一个有效途径。串空间模型是在Dolev-Yao代数模型的基础上,结合Woo-Lam模型、CSP、Schneider秩函数和Paulson归纳法等方法的优点所提出的一种新的密码协议形式化模型,它可为密码协议安全性的证明提供新的方法。文章介绍了串空间模型的研究背景,分析它的架构和特点,综述有关研究工作,并分析其进一步的研究趋势。     

基于串空间的Kao Chow加密协议形式化验证

Kao Chow加密协议是由Kao和Chow提出的,他们利用BAN逻辑证明了该协议的认证性,但没有证明该协议的保密性,而且没有说明协议参与实体间得到的新会话密钥是否一致.事实上,由于BAN逻辑自身的缺陷,它无法用于证明加密协议的保密性.基于此,给出了Kao Chow加密协议的串空间模型,这个模型不仅验证了该协议的认证性,还验证了它的保密性及新会话密钥的一致性.     

用串空间分析路由协议SGSR

用形式化方法分析安全协议是协议分析的有效手段,近年来,出现了众多的研究方法.串空间模型是一种新兴的形式化分析工具,其中,"理想"和"诚实"两个概念简化了分析协议的步骤.首次利用串空间理论对由徐兰芳提出的一种安全的Ad Hoc网络路由协议SGSR进行分析,并分析了它的认证性和机密性,结果证明此协议能够达到协议的目标。     

基于Strand Space模型的CCITT X.509协议分析

运用前沿的安全协议形式化分析方法--Strand Space模型理论,对CCITT X.509协议进行了分析,指出了该协议在保密性和认证正确性方面的缺陷,得到了BAN逻辑分析没有得到的保密性缺陷和相同的认证正确性缺陷.同时提出了改进的X.509协议,并用Strand Space模型论证了改进协议的保密性和认证正确性.     

基于NTRU公钥密码系统的RFID通信安全协议的研究

 提出使用NTRU公钥密码系统建立RFID通信安全协议。通过使用构造随机化函数对NTRU公钥密码系统的明文进行动态、随机化映射,使由其映射后的明文具有了动态、随机分布的特性,实现了对明文信息的隐蔽,抵御了对明文信息特性的统计,致使攻击者对所得信息及信息来源无法区分和识别。由此设计的安全协议不仅满足了RFID通信安全协议要求的保密性、认证性等基本功能,而且能够有效地解决流量分析、跟踪攻击、隐私泄漏等RFID系统特殊的安全问题。同时不需要穷尽搜索,不需要密钥同步,密钥存储、密钥管理系统简单,并且具有良好的可扩展性。     

分析和设计安全协议的新逻辑的语义

文献[1]中提出了一种分析和设计安全协议的新逻辑.协议分析者可以用该逻辑来对安全协议进行分析,而协议设计者可以使用该逻辑用一种系统的方法来构造安全协议.文献[1]没有给出该逻辑的形式化语义,因为串空间模型具有良好的语义,现将新逻辑和串空间模型结合起来,给出新逻辑的串空间语义,并运用该语义证明了新逻辑的推理规则是正确的.     

基于向量空间模型的分层网页分类方法

提出一种基于向量空间模型的多层网页分类方法.该方法用主题词、修正主题词和主题概念从3个层次构建网页表示向量,从而在概念层次上更贴近网页的语义,且向量维数低于传统的特征向量.实验结果表明,该方法降低了分类时的计算量,提高了网页分类速度和分类精度.     

SSL协议及其几个安全性问题

在分析电子商务安全协议SSL原理和安全的基础上,对目前SSL协议中存在的几个安全漏洞提出了改进方法,以期提高SSL协议的安全可靠性.     

基于二叉树的分布式密钥管理机制

基于二叉树的分布式密钥管理体系分为单个密钥中心下的密钥管理系统和多层二叉树密钥管理系统．本文给出了两种管理系统下的用户密钥生成算法以及用户间秘密通信协议的实现过程，并且对公开密钥码的安全性进行了理论分析．基于二叉树的分布式密钥管理系统实现了既分散又集中的管理方法，最大特点是每个密钥中心只需存储唯一的一个秘密密钥，而且安全性也得到相应提高。