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一种车联网V2V认证与密钥交换协议设计与验证
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作者 王秀珍 徐鹏 +2 位作者 陈美荣 王丹琛 徐扬 《信息安全研究》 北大核心 2025年第5期465-472,共8页
车联网系统中,车辆行驶过程需与其他车辆通信以实现信息交换,要求必须具备高安全、低延迟、用户匿名性等安全特性.认证与密钥交换协议以密码算法为基础旨在完成会话密钥协商,用于通信双方后续信息交换,是保证车联网通信安全的重要手段.... 车联网系统中,车辆行驶过程需与其他车辆通信以实现信息交换,要求必须具备高安全、低延迟、用户匿名性等安全特性.认证与密钥交换协议以密码算法为基础旨在完成会话密钥协商,用于通信双方后续信息交换,是保证车联网通信安全的重要手段.现有协议注册阶段需在线下安全信道中进行,与实际不符,且认证阶段多基于第三方并需多轮信息交互,增加了过程复杂度.因此设计了一种基于公共信道的V2V(vehicle to vehicle)协议,协议交互过程不需依赖第三方,仅需进行2轮信息交换,同时添加快速登录阶段以解决网络突然中断造成的信息交换延迟问题,理论分析与形式化验证结果表明协议满足认证性与保密性等安全性质. 展开更多
关键词 认证与密钥交换协议 形式化分析 快速登录 ROR模型 Proverif
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一种比特币支付协议的形式化建模验证方法 被引量:1
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作者 王炯涵 黄文超 +1 位作者 汪万森 熊焰 《信息安全研究》 CSCD 北大核心 2024年第4期311-317,共7页
作为主流的数字加密货币,比特币的安全性受到广泛关注,并且围绕其展开大量的研究工作.然而目前针对比特币支付过程的分析还比较欠缺,缺乏相关的安全标准和精细的建模分析,难以确保相关协议的安全.针对这一问题,基于比特币社区规范与比... 作为主流的数字加密货币,比特币的安全性受到广泛关注,并且围绕其展开大量的研究工作.然而目前针对比特币支付过程的分析还比较欠缺,缺乏相关的安全标准和精细的建模分析,难以确保相关协议的安全.针对这一问题,基于比特币社区规范与比特币的数字货币功能属性,为比特币支付协议建立了形式化的符号模型与对应的安全属性,并使用自动验证工具Tamarin对相关模型及属性进行了形式化验证,完成了对比特币支付协议的验证工作,并且发现一种未被讨论过的比特币支付协议中的安全威胁,对该问题可能产生的影响进行了分析。 展开更多
关键词 比特币 形式化验证 网络协议安全 支付过程 符号模型
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基于CPN的车载网络无证书匿名认证和密钥协商方案研究 被引量:2
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作者 郑路 冯涛 苏春华 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期101-116,共16页
为了解决现有车载网络的认证方案中普遍存在密钥托管带来的缺陷,以及没有考虑计算受限电子控制单元(ECU)轻量级部署和安全快速认证的问题,首先,针对计算不受限的ECU网络,提出了一种无双线性配对的轻量级无证书匿名认证和密钥协商方案,... 为了解决现有车载网络的认证方案中普遍存在密钥托管带来的缺陷,以及没有考虑计算受限电子控制单元(ECU)轻量级部署和安全快速认证的问题,首先,针对计算不受限的ECU网络,提出了一种无双线性配对的轻量级无证书匿名认证和密钥协商方案,该方案通过椭圆曲线密码体制安全构建认证密钥对,通过哈希函数和异或等轻量级方法实现匿名认证和密钥协商。然后,针对计算受限的ECU网络,提出了一种无证书批量验证方案来降低认证成本。最后,提出了一种基于有色Petri网(CPN)和Dolev-Yao攻击者模型的安全验证方法,对整体方案进行形式化安全性评估。安全评估和性能分析表明,所提方案能有效抵抗重放、伪装、篡改、已知密钥、已知特定会话临时信息攻击等多种不同类型的攻击,在保证多重安全属性的同时有较小的计算与通信成本。 展开更多
关键词 车载网络 安全协议 认证与密钥协商 有色PETRI网 形式化验证
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基于故障传播模型的硬件安全性与可靠性验证方法 被引量:2
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作者 张茜歌 朱嘉诚 +3 位作者 马俊 沈利香 周佳慧 慕德俊 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期92-97,共6页
大规模集成电路正面临着诸如设计脆弱性、侧信道、硬件木马等安全漏洞的威胁。传统的功能测试验证方法无法遍历所有的输入空间,同样无法检测侧信道安全漏洞。现有的形式化验证方法关注硬件设计的等价性和功能的正确性,难以满足安全性和... 大规模集成电路正面临着诸如设计脆弱性、侧信道、硬件木马等安全漏洞的威胁。传统的功能测试验证方法无法遍历所有的输入空间,同样无法检测侧信道安全漏洞。现有的形式化验证方法关注硬件设计的等价性和功能的正确性,难以满足安全性和可靠性验证需求。研究面向安全性和可靠性验证的形式化模型,形成有效的硬件安全性与可靠性形式化验证方法。该方法能够从门级对集成电路进行建模,生成细粒度的形式化模型,实现对安全性与可靠性的形式化验证,可以捕捉硬件设计中潜在的安全隐患。实验结果表明该验证方法对硬件设计中存在的侧信道和硬件木马导致的信息泄露和篡改有很好的检测效果。 展开更多
关键词 形式化模型 故障效应分析 漏洞检测 硬件安全
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适用于智能电表双向互动系统的安全通信协议 被引量:23
5
作者 赵兵 翟峰 +3 位作者 李涛永 李保丰 付义伦 岑炜 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2016年第17期93-98,共6页
根据智能电表双向互动系统逻辑结构和业务需求,提出了一种融合协议过滤、双向身份认证、访问列表查询和优先级控制等方法的智能电表双向互动、多重防护安全通信协议(BIMP),并采用BAN逻辑形式化分析方法和非形式化分析方法验证了其性能。... 根据智能电表双向互动系统逻辑结构和业务需求,提出了一种融合协议过滤、双向身份认证、访问列表查询和优先级控制等方法的智能电表双向互动、多重防护安全通信协议(BIMP),并采用BAN逻辑形式化分析方法和非形式化分析方法验证了其性能。BIMP在达到预期目标的同时具有安全保密性、抗攻击性、通信效率较高等特点,能够满足智能电表双向互动系统实际业务应用需求。 展开更多
关键词 智能电表 双向互动 安全通信协议 BAN逻辑 非形式化分析
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BPMN 2.0编排的形式语义和分析 被引量:22
6
作者 代飞 赵文卓 +3 位作者 杨云 莫启 李彤 周华 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期1094-1114,共21页
BPMN 2.0编排已成为描述业务流程间交互事实上的标准.BPMN 2.0编排面向流的特征,使之会产生控制流方面的语义错误.因此,检查编排语义正确性是BPMN 2.0编排建模工具所期望具有的功能.但是,BPMN 2.0标准规约中的编排缺少形式语义及相应的... BPMN 2.0编排已成为描述业务流程间交互事实上的标准.BPMN 2.0编排面向流的特征,使之会产生控制流方面的语义错误.因此,检查编排语义正确性是BPMN 2.0编排建模工具所期望具有的功能.但是,BPMN 2.0标准规约中的编排缺少形式语义及相应的分析技术,这阻碍了对BPMN 2.0编排的语义分析.提出了一种映射,用于将BPMN 2.0编排转换为工作流网,使用Petri网来形式化定义BPMN 2.0编排的语义.借助Petri网的分析技术,这种定义的语义可用来分析BPMN 2.0编排的结构和控制流方面的错误.该映射和语义分析已被实现为一种工具.实验结果表明,这种形式化可以识别BPM AI过程模型库中编排的语义错误. 展开更多
关键词 业务流程建模标注2.0 编排 PETRI网 形式语义 语义分析
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安全协议的形式化分析技术与方法 被引量:62
7
作者 薛锐 冯登国 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期1-20,共20页
对于安全协议的形式化分析方法从技术特点上做了分类和分析.对于安全协议分析技术的发展历史、目前的状况以及将来的趋势作了总体的介绍和总结.根据作者的体会,从纵向和横向两个角度进行了总结.纵向方面主要是从用于分析安全协议的形式... 对于安全协议的形式化分析方法从技术特点上做了分类和分析.对于安全协议分析技术的发展历史、目前的状况以及将来的趋势作了总体的介绍和总结.根据作者的体会,从纵向和横向两个角度进行了总结.纵向方面主要是从用于分析安全协议的形式化方法的出现和发展的历史角度加以总结.横向方面主要从所应用的技术手段、技术特点入手,进行总结分析.说明了目前协议形式化分析发展的主要方向.对于目前国际流行的方法和模型进行了例解. 展开更多
关键词 安全协议 形式化分析 安全目标 Dolev-Yao模型 密码学可靠性
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基于口令认证的密钥交换协议的安全性分析 被引量:15
8
作者 李莉 薛锐 +2 位作者 张焕国 冯登国 王丽娜 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期166-170,共5页
在串空间理论模型引入了描述DH问题的方法以及分析猜测攻击的攻击者能力 ,对基于口令认证的密钥交换协议的安全性进行了形式化分析。提出一个对DH EKE协议的简化 ,并证明了该协议的安全性 :口令的秘密性 ,认证性 ,以及会话密钥的秘密性 ... 在串空间理论模型引入了描述DH问题的方法以及分析猜测攻击的攻击者能力 ,对基于口令认证的密钥交换协议的安全性进行了形式化分析。提出一个对DH EKE协议的简化 ,并证明了该协议的安全性 :口令的秘密性 ,认证性 ,以及会话密钥的秘密性 .根据分析给出基于口令认证的密钥交换协议抵抗猜测攻击的基本条件 .将分析方法应用到基于口令的三方密钥交换协议上 ,给出单纯基于口令进行密钥交换协议的安全性需要满足的一个必要条件 . 展开更多
关键词 密钥交换协议 口令猜测攻击 串空间模型 DH密钥协商 口令认证
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基于ATL的公平电子商务协议形式化分析 被引量:7
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作者 文静华 李祥 +2 位作者 张焕国 梁敏 张梅 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期901-905,共5页
针对传统时序逻辑LTL,CTL及CTL*等把协议看成封闭系统进行分析的缺点,Kremer博士(2003)提出用一种基于博弈的ATL(Alternating-time Temporal Logic)方法分析公平电子商务协议并对几个典型的协议进行了公平性等方面的形式化分析。本文讨... 针对传统时序逻辑LTL,CTL及CTL*等把协议看成封闭系统进行分析的缺点,Kremer博士(2003)提出用一种基于博弈的ATL(Alternating-time Temporal Logic)方法分析公平电子商务协议并对几个典型的协议进行了公平性等方面的形式化分析。本文讨论了ATL逻辑及其在电子商务协议形式化分析中的应用,进一步扩展了Kremer博士的方法,使之在考虑公平性等特性的同时能够分析协议的安全性。最后本文用新方法对Zhou等人(1999)提出的ZDB协议进行了严格的形式化分析,结果发现该协议在非保密通道下存在两个可能的攻击:保密信息泄露和重放攻击。 展开更多
关键词 电子商务协议 公平性 安全性 形式化分析 ATL
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基于第三方的安全移动支付方案 被引量:21
10
作者 黄晓芳 周亚建 +1 位作者 赖欣 杨义先 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第18期158-159,162,共3页
在现有移动支付方案研究的基础上,提出一种新的基于第三方的安全移动支付方案。该方案以第三方支付平台为基础,在交易过程中采用"一次一密"的密钥分配机制,改善了现有移动支付方案的缺陷,在安全性上实现交易信息的保密性、不... 在现有移动支付方案研究的基础上,提出一种新的基于第三方的安全移动支付方案。该方案以第三方支付平台为基础,在交易过程中采用"一次一密"的密钥分配机制,改善了现有移动支付方案的缺陷,在安全性上实现交易信息的保密性、不可伪造性及不可否认性等特性,并利用串空间模型的形式化分析方法对相关协议进行安全性证明。 展开更多
关键词 移动支付 一次一密 协议形式化分析 串空间模型
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基于半信任模型的无收据的电子投票 被引量:22
11
作者 陈晓峰 王继林 王育民 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期557-562,共6页
利用同态ElGamal加密、门限ElGamal加密和同指数知识证明等技术 ,给出了一种无收据的电子投票方案 .该方案同时保证了选票的秘密性、广义可验证性和公平性 .与以前协议不同的是 ,所提的方案基于半信任模型 ,即投票者不必无条件地信任所... 利用同态ElGamal加密、门限ElGamal加密和同指数知识证明等技术 ,给出了一种无收据的电子投票方案 .该方案同时保证了选票的秘密性、广义可验证性和公平性 .与以前协议不同的是 ,所提的方案基于半信任模型 ,即投票者不必无条件地信任所谓的“可信赖第三方” .文中首先给出了“半信任”的定义 ,然后证明了所提方案在半信任模型下该方案仍然满足无收据性 ,从而防止了选举中的“选票买卖”、“强迫选举”等犯罪行为 . 展开更多
关键词 半信任模型 电子投票 门限加密 知识证明 匿名性 门限EIGamal加密 密码体制
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安全协议形式化分析理论与方法研究综述 被引量:39
12
作者 冯登国 范红 《中国科学院研究生院学报》 CAS CSCD 2003年第4期389-406,共18页
综述目前安全协议形式化分析的理论与方法 ,包括安全协议的分类与模型 ,安全协议形式化分析的 3种典型方法 (基于推理的结构性方法 ,基于攻击的结构性方法 ,基于证明的结构性方法 ) ,安全协议分析的形式化语言 ,安全协议设计的形式化方... 综述目前安全协议形式化分析的理论与方法 ,包括安全协议的分类与模型 ,安全协议形式化分析的 3种典型方法 (基于推理的结构性方法 ,基于攻击的结构性方法 ,基于证明的结构性方法 ) ,安全协议分析的形式化语言 ,安全协议设计的形式化方法 。 展开更多
关键词 安全协议 安全模型 形式化分析 形式化语言
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安全计算机系统的Bell-LaPadula形式化模型 被引量:6
13
作者 王贵林 卿斯汉 +1 位作者 倪惜珍 冯登国 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2001年第12期89-92,共4页
In this paper,the Bell-LaPadula formal model for secure computer systems is introduced,and the key theoretical results are proved. In addition, we also point out that the sufficient and necessary condition,given by re... In this paper,the Bell-LaPadula formal model for secure computer systems is introduced,and the key theoretical results are proved. In addition, we also point out that the sufficient and necessary condition,given by reference[11], for secure information system is wrong. Exploiting a new concept,the correct sufficient and necessary condition is presented. 展开更多
关键词 计算机系统 安全 Bell-LaPadula形成化模型 信息安全
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形式语义描述方法研究进展与评价 被引量:4
14
作者 张迎周 张卫丰 钱俊彦 《南京邮电大学学报(自然科学版)》 EI 2006年第6期86-94,共9页
程序设计语言形式语义描述技术在1990年代进入新一轮发展高潮,它对程序设计语言的设计和标准化,编译程序的设计和优化,程序推理,以及安全协议形式化描述、分析验证与设计等都有着重要的意义。但不同于成熟统一的形式化语法描述技术,语... 程序设计语言形式语义描述技术在1990年代进入新一轮发展高潮,它对程序设计语言的设计和标准化,编译程序的设计和优化,程序推理,以及安全协议形式化描述、分析验证与设计等都有着重要的意义。但不同于成熟统一的形式化语法描述技术,语义的形式描述技术尚处于蓬勃发展和多种技术并存时期。首先回顾形式语义描述方法的研究发展史;然后通过实例介绍当前主要的语义形式描述方法;最后给出这些方法的评价标准和比较结果,并指出最有发展潜力的语义描述方法,以及将来的发展方向。 展开更多
关键词 形式化语义描述 安全协议分析 博弈语义 单子语义
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一种基于语义的安全协议形式化模型 被引量:2
15
作者 韩继红 范钰丹 +1 位作者 王亚弟 郭渊博 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2009年第2期114-118,136,共6页
在分析实际网络环境中安全协议的运行特点之后,提出了安全协议建模分析的两点基本假设。在此基础上,提出了一种基于语义的安全协议形式化模型,具体包括基于角色事件的协议静态描述模型和基于运行状态的协议动态执行模型,给出了模型的基... 在分析实际网络环境中安全协议的运行特点之后,提出了安全协议建模分析的两点基本假设。在此基础上,提出了一种基于语义的安全协议形式化模型,具体包括基于角色事件的协议静态描述模型和基于运行状态的协议动态执行模型,给出了模型的基本语法及形式语义,明确了模型推理过程中涉及到的一些关键性概念,并以简化的NSL协议为例进行了说明,为实现自动化验证打下了必要的基础。 展开更多
关键词 安全协议 形式化分析 模型 语义
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操作系统对象语义模型(OSOSM)及形式化验证 被引量:11
16
作者 钱振江 刘苇 黄皓 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期2702-2712,共11页
操作系统的复杂性使得其安全性问题日益突出.有不少的研究工作采用形式化的方式对现有的操作系统进行了正确性的验证,这些工作主要是采用程序形式逻辑验证代码级的功能实现性.从系统设计的角度,以高阶逻辑和类型论为基础,提出了操作系... 操作系统的复杂性使得其安全性问题日益突出.有不少的研究工作采用形式化的方式对现有的操作系统进行了正确性的验证,这些工作主要是采用程序形式逻辑验证代码级的功能实现性.从系统设计的角度,以高阶逻辑和类型论为基础,提出了操作系统对象语义模型(OSOSM).OSOSM采用分层结构,包括基本功效层、实现层和优化层.OSOSM将操作系统中的行为主体和资源抽象为操作系统对象,建立操作系统的论域,利用以操作系统对象变元集合为定义域到论域的映射表示操作系统的状态,描述操作系统系统调用等行为的语义,使用逻辑系统的谓词公式表达操作系统的安全属性,给出如何验证操作系统在运行过程中保持安全策略和属性的形式化描述方法.以实现并经过形式化验证的可信操作系统(VTOS)为例,阐述OSOSM的语义正确性.使用Isabelle定理证明工具验证设计和安全需求的一致性,以说明VTOS具有预期的安全属性. 展开更多
关键词 操作系统对象 语义模型 形式化设计 安全性验证 Isabelle定理证明
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传感器网络安全协议的分析和改进 被引量:8
17
作者 闫丽丽 彭代渊 高悦翔 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期139-145,共7页
分析A.Perrig提出的传感器网络安全协议套件的安全性,发现其中的节点密钥协商协议存在攻击,即攻击者可以冒充合法节点发送密钥协商请求。针对以上攻击,给出了一个改进协议。为了分析改进协议的安全性,对原始串空间理论进行了扩展,并使... 分析A.Perrig提出的传感器网络安全协议套件的安全性,发现其中的节点密钥协商协议存在攻击,即攻击者可以冒充合法节点发送密钥协商请求。针对以上攻击,给出了一个改进协议。为了分析改进协议的安全性,对原始串空间理论进行了扩展,并使用扩展后的理论从保密性和认证性两个方面分析了改进协议的安全性。分析结果显示,改进后的协议是安全的。同时,对串空间理论的扩展,为其能够分析较复杂的安全协议打下了基础。 展开更多
关键词 无线传感器网络 安全协议 形式化分析 串空间
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基于串空间的Ad Hoc安全路由协议攻击分析模型 被引量:8
18
作者 董学文 马建峰 +2 位作者 牛文生 毛立强 谢辉 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期1641-1651,共11页
根据ad hoc安全路由协议的特点,分析串空间理论的优势和不足,并在串空间分析协议的基础上,设计出一种返回不存在路由的协议攻击分析模型.以扩展SRP协议为例,验证了模型的正确性.
关键词 串空间 攻击分析模型 不存在路由 SRP(security ROUTING protocol)协议
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安全协议的扩展Horn逻辑模型及其验证方法 被引量:7
19
作者 李梦君 李舟军 陈火旺 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第9期1666-1678,共13页
分析了Bruno Blanchet和Martin Abadi提出的基于Horn逻辑的安全协议模型及其验证方法,针对它们构造不满足安全性质的安全协议反例的不足,提出了安全协议的扩展Horn逻辑模型和修改版本的安全协议验证方法,使得能够从安全协议的扩展Horn... 分析了Bruno Blanchet和Martin Abadi提出的基于Horn逻辑的安全协议模型及其验证方法,针对它们构造不满足安全性质的安全协议反例的不足,提出了安全协议的扩展Horn逻辑模型和修改版本的安全协议验证方法,使得能够从安全协议的扩展Horn逻辑模型和修改版本的安全协议验证过程中自动构造不满足安全性质的安全协议反例.在基于函数式编程语言Objective Caml开发的安全协议验证工具SPVT中,实现了上述算法,验证了算法的正确性. 展开更多
关键词 安全协议 扩展Horn逻辑模型 形式化验证
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对安全协议重放攻击的分类研究 被引量:16
20
作者 刘家芬 周明天 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2007年第3期135-139,共5页
在详细研究攻击实例的基础上,从攻击成功的根本原因出发,提出了一种新的重放攻击分类方法。该分类方法能够更清楚地认识到重放攻击的原理和本质,并针对不同的重放种类给出了避免攻击的原则性方法,对协议的设计和分析起到了借鉴作用。
关键词 安全协议 重放攻击 形式化分析
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