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第1章 背景介绍1

1.1 历史背景1

1.2 基于黑盒的安全协议分析3

1.3 目的与方法5

1.4 概要5

1.4.1 协议分析模型6

1.4.2 模型的应用6

第2章 预备知识7

2.1 集合与关系7

2.2 巴科斯范式8

2.3 符号变迁系统8

第3章 操作语义10

3.1 问题域分析10

3.2 安全协议规范13

3.2.1 角色项14

3.2.2 协议规范16

3.2.3 事件次序18

3.3 协议执行描绘20

3.3.1 回合20

3.3.2 匹配21

3.3.3 回合事件23

3.3.4 威胁模型24

3.4 操作语义25

3.5 协议规范实例27

3.6 思考题28

第4章 安全属性29

4.1 安全断言事件属性29

4.2 机密性30

4.3 认证32

4.3.1 存活性32

4.3.2 同步一致性35

4.3.3 非单射同步一致性37

4.3.4 单射同步一致性38

4.3.5 消息一致性39

4.4 认证继承关系41

4.5 对NS协议的攻击和改进44

4.6 总结49

4.7 思考题50

第5章 验证52

5.1 模式52

5.2 验证算法58

5.2.1 良构模式59

5.2.2 可达模式59

5.2.3 空模式和冗余模式60

5.2.4 算法概述61

5.2.5 模式精炼62

5.3 搜索空间遍历实例66

5.4 使用模式精炼验证安全属性70

5.5 启发式算法和参数选择71

5.5.1 启发式算法71

5.5.2 选择一个合适的回合数74

5.5.3 性能75

5.6 验证单射性76

5.6.1 单射同步一致性76

5.6.2 LOOP循环属性79

5.6.3 模型假设82

5.7 更多Scyther分析系统的特性82

5.8 思考题84

第6章 多协议攻击85

6.1 多协议攻击概述86

6.2 实验86

6.3 测试结果87

6.3.1 严格类型匹配：无类型缺陷89

6.3.2 简单类型匹配：基本类型缺陷90

6.3.3 无类型匹配：所有类型缺陷90

6.3.4 攻击例子90

6.4 攻击场景92

6.4.1 协议更新92

6.4.2 歧义性身份验证94

6.5 预防多协议攻击96

6.6 总结97

6.7 思考题97

第7章 基于NSL扩展的多方认证98

7.1 一个多方身份认证协议98

7.2 安全分析101

7.2.1 初步检测101

7.2.2 正确性证明102

7.2.3 角色r0p的随机数机密性105

7.2.4 初始化角色r0p的非单射同步一致性106

7.2.5 非初始化角色rxp的随机数机密性107

7.2.6 非初始化角色rxp的非单射同步一致性107

7.2.7 所有角色的单射同步一致性108

7.2.8 类型缺陷攻击108

7.2.9 消息最小化108

7.3 模式变体109

7.4 弱多方认证协议111

7.5 思考题112

第8章 历史背景和进阶阅读114

8.1 历史背景114

8.1.1 模型114

8.1.2 早期分析工具114

8.1.3 逻辑114

8.1.4 验证工具115

8.1.5 多协议攻击117

8.1.6 复杂度分析117

8.1.7 符号化模型和计算模型之间的差异117

8.1.8 消除安全分析和代码实现之间的差异118

8.2 可选方法119

8.2.1 建模框架119

8.2.2 安全属性120

8.2.3 验证工具122

参考文献125