協(xié)議安全測(cè)試?yán)碚摵头椒ǖ难芯?pdf

1、協(xié)議工程是一體化、形式化的協(xié)議開(kāi)發(fā)過(guò)程，其研究?jī)?nèi)容包含協(xié)議的形式化描述，協(xié)議驗(yàn)證，協(xié)議實(shí)現(xiàn)和協(xié)議測(cè)試等。協(xié)議測(cè)試是協(xié)議工程中的一個(gè)重要內(nèi)容。 當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境日趨復(fù)雜，各種安全威脅事件層出不窮。作為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)的通信協(xié)議，也面臨著多種安全威脅。一些原來(lái)在封閉環(huán)境中使用的協(xié)議被逐漸用作公開(kāi)協(xié)議，這也增加了協(xié)議的安全風(fēng)險(xiǎn)。傳統(tǒng)的協(xié)議一致性測(cè)試是協(xié)議測(cè)試的基礎(chǔ)，其目的是檢查待測(cè)協(xié)議實(shí)現(xiàn)的行為與協(xié)議規(guī)范是否一致。但它作為一種傳統(tǒng)的功能性

2、測(cè)試，并不能完全保證協(xié)議實(shí)現(xiàn)的安全。因此協(xié)議安全測(cè)試正逐漸成為協(xié)議測(cè)試領(lǐng)域中的一個(gè)新熱點(diǎn)。 本文針對(duì)協(xié)議安全性測(cè)試進(jìn)行了研究，主要討論了協(xié)議攻擊測(cè)試以及基于構(gòu)造類(lèi)別代數(shù)的安全變異測(cè)試兩個(gè)方面。在協(xié)議安全性的評(píng)價(jià)過(guò)程中，這兩個(gè)方面是相輔相成的。協(xié)議攻擊測(cè)試本質(zhì)上是一種針對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上運(yùn)行的協(xié)議實(shí)現(xiàn)的滲透測(cè)試，是檢驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對(duì)己知協(xié)議攻擊的抵御能力的測(cè)試。而基于構(gòu)造類(lèi)別代數(shù)的安全變異測(cè)試則通過(guò)針對(duì)協(xié)議的形式化描述設(shè)計(jì)變異算子，作用于一

3、致性公式集來(lái)產(chǎn)生安全測(cè)試?yán)?，以試圖覆蓋未知的協(xié)議錯(cuò)誤和安全漏洞。 本文的研究工作主要集中在以下幾個(gè)方面： 1)協(xié)議攻擊測(cè)試模型和方法本文對(duì)協(xié)議攻擊測(cè)試進(jìn)行了系統(tǒng)性、整體性的研究，對(duì)測(cè)試的每一階段都提出了解決方案。 首先提出了面向測(cè)試的協(xié)議攻擊描述模型，用于描述協(xié)議攻擊的原理、發(fā)生位置、影響、彼此關(guān)聯(lián)等多項(xiàng)屬性，作為后續(xù)執(zhí)行算法和安全性量化評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)。 然后針對(duì)分布式協(xié)議攻擊測(cè)試框架實(shí)際部署中的測(cè)試者分布

4、問(wèn)題，提出一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)路徑信息的測(cè)試者選擇算法，可以均衡測(cè)試流量和提高測(cè)試結(jié)果的可靠性。 考慮了攻擊測(cè)試?yán)g的序列相關(guān)性和因果關(guān)系的影響，提出基于攻擊測(cè)試?yán)P(guān)聯(lián)性的優(yōu)化測(cè)試執(zhí)行算法，通過(guò)動(dòng)態(tài)執(zhí)行減少測(cè)試中的重復(fù)操作，提高測(cè)試效率。 最后提出了基于改進(jìn)的RBD and Criticality模型的安全性度量方法，根據(jù)協(xié)議攻擊測(cè)試的結(jié)果集合對(duì)被測(cè)設(shè)備進(jìn)行安全性量化評(píng)價(jià)。 2)基于構(gòu)造類(lèi)別代數(shù)的安全變異測(cè)試方法傳統(tǒng)的

5、協(xié)議安全測(cè)試方法大多是單純地對(duì)協(xié)議PDUs進(jìn)行變異或隨機(jī)擾動(dòng)，并不涉及協(xié)議形式化模型技術(shù)。針對(duì)這種情況，本文提出了基于構(gòu)造類(lèi)別代數(shù)的安全變異測(cè)試方法。該方法兼顧了協(xié)議安全漏洞的總結(jié)和構(gòu)造類(lèi)別代數(shù)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)基于構(gòu)造類(lèi)別代數(shù)形式化描述得到的一致性測(cè)試公式集施加安全變異以產(chǎn)生安全測(cè)試?yán)?。該方法具有發(fā)現(xiàn)潛在安全問(wèn)題的能力，并能充分利用一致性測(cè)試的中間成果，有利于安全測(cè)試過(guò)程和一致性測(cè)試過(guò)程的有機(jī)結(jié)合。 3)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一個(gè)協(xié)議