网络安全认证协议形式化分析PPT演示文稿
信息网络安全核心技术

信息网络的根本----信息服务质量
信息价值的体现:
信息的新鲜程度(及时性) 信息的准确程度 信息的全面性 掌握信息的权利(信息=资本/权益/责任)
信息的价值是信息网络不安全的根源----
通过一定手段非法得到或阻止及时地、合法 地得到正确的、完整的信息
安全信息网络
具有防范非法手段获得或破坏正常信 息获取能力的信息网络。
密码系统算法、生物信息(看成一种密码)
其它 其它
权限模型与权利保护
权限模型与权限服务器(强制访问控制服务 器、XrML)
数字版权保护与安全内容分发 安全服务器(S-Web Server、S-Email
Server、主机攻击报警等)
可信的WEB SERVICE技术
安全的服务的发布、查找和调用技术 基于XML的信息加密和签名
技术成果1:因特网技侦平台
Internet
实时获取因特网数据包
协求输入/信息获取
成 果
2
网 络 信 息 预 报 警
最终用户(End Users)(包括政府领导、司法/安全/军队部门人员、网管人员、 专业信息消费者等等)
服务
预警系统
报警系统
其它专业系统
控制系统
安全攻击的基本模式说明
信息源 信信息息源源
信息源
信地息信信信目息息息的目目目地的的的地地 信息目的地
正非常目信的息地 流
被中断的信息流------对可用性的攻击 被拦中伪截间造/篡侦的改听信的信息信息流息流---流---对----真对--对实机完性密整的性性攻的的击攻攻击击
二 信息网络安全核心技术
信息网络的安全核心技术
信息网络的可用性保证技术 应用的安全 身份认证和权限管理 内容安全 密码学和加密技术
具有可信第三方的认证协议的安全性_卓继亮

Security of Authentication Protocols Involving T rusted Third Party
Z HUO Ji-liang , LIN Hui-li, LI Xian-xian (School of Computer S cience & Engi neer ing , Beihang Uni versi ty , Beiji ng 100083 , Chi na)
在有 T T P 存 在 的 情况 下 , 这 两 个设 计 目 标主 要 是 通过 T T P 及其所生成的安全会 话密钥来实现 的 。 因此协 议通常包 含两个基本 步 骤 :①在 对等 参 与者(或 其 中之 一)的 请求 下 , T T P 完成会话密 钥的生 成和 分发 ;②两 个对 等参与 者通 过握 手过程向对方证明自己的确拥有 T TP 刚刚颁发的会话密钥 。
早已成为国际上的一个研究热点 , 而且在近年来取 得了许多重 要的进展[ 6] :提出 了许 多用 于协 议分 析的 理论 模型 和分 析方 法 , 还开发出了许多自动分析工具 。 然而文献中专门针对具 有 可信第三方的这类认证协议特殊安全需求的分析较少 , 如何设 计安全高效的这类协议是一个实际应用中亟待解决的问题 。
我们把这类协议的基本安全需求归纳为以下四点 : (1)保密性 。 除去 A , B 和可信第 三方 S 外 , 没 有其他主体 可以得到该密钥 K ab 。 (2)真实性 。 K ab 的最初的来源是可信第三方 S 。 (3)新鲜性 。 K ab 是可信第三 方 S 为本次 协议会 话所生成
的一个新密钥 。 (4)一致性 。 A , B 最终所得到的会话密钥是同一个密钥 。 这四个基本安全需求是这类协议安全的四个必要条件 , 如
一种自动验证网络安全协议的互模拟方法

内江师范学院学报J OUR NAL OF N EIJ IAN G NORMAL UN IV ERSI TY第23卷第12期No.12Vol.23一种自动验证网络安全协议的互模拟方法杨 军,孟海涛3(盐城工学院江苏 盐城224051) 摘 要:为了解决进程接收具体信息的输入所带来的无穷种迁移问题,采用一种称为“符号化”的方法,提出了进程符号环境和符号化和格局标号迁移语义,为Spi 演算设计了符号互模拟关系—符号Reded 互模拟.结果表明:该符号互模拟关系对传统的互模拟关系是可靠的,符号化的标号转移语义将进程无穷输入导致的迁移限期为有穷种迁移.因此使得基于该关系的安全协议自动验证算法得以实现.关键词:密文通信协议;进程演算;符号互模拟中图分类号:TP393.08文献标识码:A文章编号:167121785(2008)12-0056-030 引言近十年来,进程演算,如Spi 演算[1]、CSP 和CCS 等,由于能很好地为网络安全协议建立模型、验证其安全属性,因而基于进程演算的安全协议形式化分析方法得到很大的发展.在这些模型中,Abadi 和G or 2don 的Spi 演算尤为引人注目.Spi 演算是在Pi 演算[5]中增加了加解密原语和一些关系扩展而来.协议的安全属性通常用偏序关系∠∠来表示[4].例如,为了说明协议P 具有保密性,可以构造一个与P 并发的攻击者O ,在环境ε里并发执行P 和O.如果所有的运行迹均未泄漏密文消息M ,则说明P 具备保密性,否则不具备.其缺点在于进程O 并不能描述所有的攻击者.1Spi 演算语言Spi 演算为由Pi 演算发展而来的进程代数语言.在增加了对称加解密、哈希原语之后,它能够用来表示复杂消息的传递,从而可以来为安全协议建立模型.在增加了配对(pairi ng )、配对分裂(pair 2split ti ng )、匹配(match )和非匹配(mismatch )等原语后,更进一步地描述安全协议性质.对安全协议的分析基于同样的完美加密假设[2],也即加密和哈希算法是足够强壮的,加密的密钥是原子的.本文所使用的Spi 演算的语法如下:n ∷=a ,c ,….,k ,n …名N ν∷=x ,y ,z …变元VM ∷=n │(M 1;M 2)│E (M;n )│H (M ) 消息Mt ∷=x │M │(t 1,t 2)│E (t 1,t 2)│H (t)│πi (t 1,t 2)│D (t 1,t 2)项Tb ∷=tt │b 1 ∧b 2│┐b │[t 1=t 2]│[t :N ]│[eν├t]布尔表达式BP ∷=0│c(x).P │c 〈t 〉.p │P │Q │b ∶P ,Q │(νa)P │let x =D (t ,t ′0)in P │case x of πi (t 1,t 2)in P进程项P为了表示非对称加密,假设有关系КΑN ×N ,满足(k ,k ′)ΑК当且仅当用k 加密的消息能被k ′解密;定义I (k )={k ′│(k ,k ′)ΑK};一个替换σ是一个满足条件σ(.)∶V →T 的偏序函数.替换可以作用于进程、项和表达式等.2 符号操作语义与具体语义规则不同的是,当执行符号语义中的进程输入动作时,用给输入变元赋值的消息是用含变元的项来替代的,而这种替代直到环境允许时才进行.此外,语义规则中布尔表达式满足的条件在进程迁移过程中被累积和满足[3].符号操作语义的迁移规则形式是P |→λbP ′,这里,λ∈A s ={c(x),c 〈t 〉},b ∈B ,则记为P |→λttP ′.当b =�,相应的对称规则省略.当布尔表达式条件为真时,符号操作语义传递规则跟具体语义是等价的.S pi 演算的符号操作语义如下:65 收稿日期 作者简介杨军(6),男,江苏盐城人,盐城工学院学生处硕士:2008-09-01:199-.2008年12月杨 军,孟海涛:一种自动验证网络安全协议的互模拟方法(S IN )--c (x )P |→c (y )ttP [y/x ]y =new {T},(S OU T )--c 〈t 〉P |→c 〈t 〉ttP,(S CH S I )P |→λbP ′b ′∶P ,Q |→λb ∧bP ′,(S PARI )P |→λbP ′P |Q |→λbP ′|Q,(S RES )P |→λbP ′(νa )P |→λb(νa )P ′a |{c}∪n (b),(S S PL 1)P[t 1/x 1]|→λbP ′ca se x of π1(t 1,t 2)in P |→λbP ′(S D EC )P[t/x ]|→λbP ′let x =D (E (t ,t ′),t ″)in P |→λb ∧b ′∧b ″P ′b ′ =(I (t ″)=t ′),b ″={t ′,t ″}∶N .引理2.1 PμP ′当且仅当存在赋值ρ和替换σ,且满足P |→λb P ′,这里,P ′=Q σ,μ=λ.σ,ρ(b.σ)=tt.3 格局的LTS 语义在Spi 演算中,密文协议被认为运行在能够攫取、伪造各种消息的环境中.进程P 的具体环境ce ν是由进程P 具体消息的输出和复合规则得到的消息集合,而符号环境eν是进程P 项输出和复合规则的集合.本节主要分析进程的符号环境(为方便起见,后文用“环境”指称“符号环境”).当一个进程输出一个消息时,它的环境将复制一份放入其消息集中.另一方面,当进程需要输入一个消息时,它的环境将试图伪造各种可能的消息给输入进程,这就导致了如引言中所述的难以处理的输入动作迁移后出现的无穷种可能分支问题.从环境e ν产生项t 的过程必须仔细地设计,首先看如下一个例子.P ≡c 〈E (M ,k )〉|c (x ).l et =Dec (x ,I (k ))inc 〈u 〉,eν=Φ.在上述进程的执行中,P 需要从环境中接收一个项=(y ,)由于密钥对环境依然是未知的,项=(y ,)的产生只能受限于替换σ(=[M y ]),且当环境知道消息(M ,)也即,假设(M ,)∈e ν;k |ev ,替换σ(=[M/y ])使得推理e ν|-t 成立,这里t =E (y ,k ).格局C =(eν,P )是进程P 和其符号环境ev 的二元组.格局的迁移对应于进程和其环境之间的交互.现在,定义格局的标号迁移语义(L TS 语义)(F IN )P |→c (x )b P ′[t/x ](e ν,P)|→c (x )b ∧[e ν|-t](e νσ,p ′[t/x ]σσ∶e ν|-t ,(F OUT )P |→c (x)bP ′(e ν,P)|→c(x)b(e ν∪{t},p ′),4 Reefe d 互模拟在Spi 演算中,互模拟等价是两个进程之间十分重要的关系.为了验证进程P 和Q 之间是否互模拟,通常需要在等价环境对中检验P 和Q 是否执行一致的动作.本文中所使用的互模拟关系(取名为Reef ed 互模拟),包含具体和符号互模拟.具体Reef ed 互模拟的定义类似于其他已存在的互模拟[2].定义4.1 一个协调的关系R c 是具体Reefe d 模拟的,当(e ν1,e ν2)|-PR cQ 可推出,无论(ce ν1,P )c(x)(ce ν′1,P ′),存在一个格局(ce ν′2,Q ′)和(ce ν2,Q)c(y)(ce ν′2,Q ′),且对所有的消息M 和N ,(ce ν1,ce ν2)|-(M ∴N ),满足(ce ν′,ce ν′2)|-P ′[M/x ]R cQ ′[N/y ];(ce ν,P )c〈M 1〉(ce ν′1,P ′),这里ce ν′1=ce ν1∪{M 1},存在一个格局(ce ν′2,Q ),且满足(ce ν2,Q )c〈M 2〉(ce ν′2,Q ′)ce ν2=ce ν′2∪{M 2}和(ce ν1,ce ν2)|-P′R C Q ′.一个具体的Reefed 互模拟是关系R c ,且满足R c和R cT都是具体Reefed 模拟的.具体的Reefed 互模拟类(Bi similarit y)(~c r )是所有具体Reefed 互模拟关系的集合.具体Reefed 互模拟即指具体Reef ed互模拟类,用符号~c r 来表示.定义4.2 一个协调的关系R b 是符号Reef ed模拟的,当(ν,ν)|R Q 可推导出,无论何时() (ν,)|→(x )∧[ν|](ν′,′[x ]σ),这里75t E k .k t E k /ev E k .E k e 1e 2-P b i e 1P c b1e 1-t e P t/1内江师范学院学报第23卷第12期σ1∶eν1|-t且eν′1=eν1σ1,存在一个替换σ2和布尔集B,满足(1)σ2∶eν2|-t和eν′2=eν2σ2;(2)b∧b1]∪B,Πb′∈B,b′]b2满足(eν2,Q)|→c(x)b2∧[eν2|-t](eν′2,Q′[t/y]σ2)和(eν′1,eν′2|-P′[t/x]σ1R b Q′[t/y]σ2.(ii) (eν1,P)|→c〈t1〉b1(eν′1,P′),这里eν′1=eν1∪t1,存在一个布尔集B,这里b∧b1]∪B,Πb′∈B,b′]b2,满足(eν2,Q)|→c〈t2〉b2(eν′2,Q′),这里eν′2=eν2∪t2,且(eν′1,eν′2)|-P′R b′Q′.定理4.1(可靠性) 如果ε|-P~b r Q,ε= (eν1,eν2),则存在一对合适的替换σ1,σ2和一个赋值函数ρ,满足εcσ1,σ2|-Pσ1~c r Qσ2.5 总结本文首先把Spi演算扩展为能描述所有加密系统的、具有清晰语义的计算模型.为解决进程接收具体信息的输入所带来的无穷种迁移问题,提出了进程符号环境和符号化的格局标号迁移语义.在此基础上,为S pi演算设计了解决此问题的符号互模拟关系———符号Reef ed互模拟,并证明了它是具体互模拟关系的可靠逼近.基于这项工作,显然可以实现基于Spi演算的协议安全属性自动化验证,我们相信这对于应用在软件和电路中的自动检测也有很大的启发作用.参考文献:[1]Abadi M and G or d o n A D.A bisimulation met h od fo rc rypto graphic protocols[J].No rdic Jo ur nal of Compu2ting,1998,5(4):2672303.[2]Boreale M,De Nicola R,and Pugliese R.Proof tech2nique s for cryptographic processes[J].SIAM Journal on Computing,2002,31(3):9472986.[3]Borgst r J om,Briais S a nd Nestmann U Symb olic bisimu2lations in the spi calcul us.Proc.of CONCU R2004,vol2 ume3170of LNCS,2004:1612170.[4]Boreale M Symbolic trace a nalysis of c ryptograp hic p ro2tocols[M].Proc of ICAL P200,2001:6672681.[5]ner,Pa rrow J,Walker D.A calc ulus of mobileproce sses,I a nd II[J].Infor mation a nd Computation, 1992,100(1):1277.A Bisimulation Method for Automatic Conf ir m a tionof N et w or k Secur ity Cr yptogra phic Pr otocolsY ANG jun,ME NG Hai2Tao(Y a ncheng Institute of Tecnology,Y anc heng,Jiangsu224051,China) Abstract:In order to find a solution to the infinite migra tio n p ro ble m caused by a process’s receipt of concrete infor mation input,by use of a sym b olic method,the idea of proce ss symbolic environment and symbolic migration se ma ntic s ar e put for th. The r elation of symbolic bisimulation(symbolic Reef ed bisimulation)is designed f or Spi calculus.The re sult shows:the symbol2 ic bisim ulation is reliable to the tr aditional concrete bisimulation.Since t he symbolic migration semantics i s a ble to confine the migr ation restric tio n,whic h arises f ro m the proce ss’s receipt of infinite input,to finite migration,it help s secure the realiza tio n of t he automatic securit y p ro tocol confirmation that is ba sed on such a relation. K ey w or ds:cr yptographic p rotocols;process calc ulus;symbolic bisimula tionn(责任编辑:胡 蓉 英文审译:阳卓胜) 85。
第一章网络安全基础知识

GB5:访问验证保护级
B3:安全区域
E5:形式化分析
EAL6:半形式化验证设 计测试
--
A:验证设计
E6:形式化验证
EAL7:形式化验证和测
试
知识链接信息保障PDRR模型
Protect
Detect
Restore
React
网络安全与黑客攻防技术
华东交通大学理工学院 尧刚华
课程简介
计算机网络安全基础:包括信息安全、网络安
全、病毒、黑客以及基本网络技术等。
基本的黑客攻击技术:包括基本命令、扫描、
监听、入侵、后门、隐身、恶意代码等。
基本的防御技术:包括系统安全、加密、防火
墙、隔离闸、入侵检测、IP安全、Web安全等。 目的是使同学们可以进一步了解网络基本知 识,掌握初步的黑客攻击技术,提高网络安全意 识。
邮政系统的分层结构
发信者 书写信件 贴邮票 送邮箱 收集信件 盖邮戳 信件分拣 邮局服务业务 邮局服务业务 通信者活动 通信者活动 阅读信件 收信者
信件投递 信件分拣
信件打包 送运输部门
邮局转送业务
邮局转送业务
分发邮件 邮件拆包
路由选择 运输
转送邮局
运输部门的运输路线 接收邮包
分层的优点
各层功能明确,且相互独立易于实现。 各层之间通过接口提供服务,各层实
是网络安全橙皮书。
自从1985年橙皮书成为美国国防部的标准以来,
就一直没有改变过,多年以来一直是评估多用 户主机和小型操作系统的主要方法。
类别 级别
名称
主要特征
D
C
D
C1 C2
低级保护
网络安全基础

第5章 网络安全基础
1.
2.
3. 4. 5. 6. 7. 8.Biblioteka 9.10. 11.
为什么要学习网络安全 网络安全涉及的领域 安全问题的实质 安全问题现状 网络安全的概念 网络系统面临的威胁 计算机网络系统的脆弱性 网络安全技术的研究内容和发展过程 计算机网络安全的三个层次 网络安全的设计和基本原则 安全技术评价标准
3 威胁的具体表现形式
1)伪装 2)非法连接 3)非授权访问 4)拒绝服务 5)抵赖 6)信息泄露
威胁的具体表现形式
7)业务流分析 8)改动信息流 9)篡改或破坏数据 10)推断或演绎信息 11)非法篡改程序
网络攻击基本原理
漏洞
系统漏洞 人为因素 后门
系统后门 特洛伊木马 系统服务 不完善 社会工程
网络攻击手段
被动攻击 这类攻击一般在信息系统的外部进行,对信息网络 本身一般不造成损坏,系统仍可正常运行,但有用 的信息可能被盗窃并被用于非法目的。 主动攻击 这类攻击直接进入信息系统内部,往往会影响系统 的运行、造成巨大的损失,并给信息网络带来灾难 性的后果。
被动攻击
被动攻击一般是主动攻击的准备和前奏 信息窃取 密码破译 信息流量分析
I have set Back door, bye!
I just have a dream, what happened?
T
Internet
X
7 计算机网络系统的脆弱性
1 2 3 4 5
操作系统安全的脆弱性 网络安全的脆弱性 数据库管理系统安全的脆弱性 防火墙的局限性 其他方面的原因
第5章:网络安全基础
1 为什么要学习网络安全: 信息共享与信息安全总是互相矛盾的。 计算机犯罪的日益增多对网络的安全运行和进一 步发展提出了挑战。 要保证网络的安全以及保证网络上数据的完整性 Internet的发展使人们不再把信息安全局限于局 部范围,而是扩展到网络互连的世界范围。 安全技术得到新的发展,内容极为丰富。
安全算法及安全性分析

隐私保护的需求: 在保护用户隐私的 同时,需要确保安 全算法的正确性和 安全性。
法律法规的限制: 在某些情况下,安 全算法可能受到法 律法规的限制,需 要遵守相关规定。
未来研究方向
新型加密算法:探索更高效、更安全的加密算法,以应对不断变化的网络威胁。
隐私保护:研究如何在保护用户隐私的同时,实现数据的共享和利用。
易用性
算法的复杂度:评估算法的易用性, 通常需要考虑算法的复杂度,包括 时间复杂度和空间复杂度。
算法的稳定性:在安全算法中,稳 定性也是一个重要的评估指标,指 的是算法在面对攻击时的鲁棒性。
添加标题
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算法的可读性:易用性还与算法的 可读性有关,易于理解和实现的算 法更易于使用。
加密算法的效率: 评估算法在执行过 程中的效率,包括 加密和解密的速度
加密算法的可靠性: 评估算法在执行过 程中的可靠性,包 括算法的错误率、 漏洞等因素
加密算法的适用性: 评估算法在特定场 景下的适用性,包 括算法的适用范围、 适用场景等因素
效率
算法复杂度:评估算法执行时间的长短 加密速度:评估加密算法的加密速度 解密速度:评估解密算法的解密速度 安全性证明:评估算法的安全性是否经过严格证明
安全算法及安全性分 析
,a click to unlimited possibilities
汇报人:
目录 /目录
01
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04
安全性分析方 法
02
安全算法概述
05
安全算法的评 估指标
03
常见安全算法 介绍
06
安全算法的发 展趋势和挑战
01 添加章节标题
02 安全算法概述
中职《信息技术》教学课件 第7章 任务2 防范信息系统恶意攻击

使用各种方法获取的IP地址的真实性必须经过认真验证,真实的IP地址才具有追查价值。造成IP地址不准确的原因有很多, 如从安全角度考虑隐藏IP地址造成的虚假、网络应用环境造成的IP虚假、人为伪造造成的IP虚假,不同情况应区别对待。
第7章 信息安全基础
说一说 制定防范攻击应急预案的重 要性。
1.发现入侵事件
发现入侵是响应入侵的前提,发现得越早,响应得越及时,损失就越小。非法入侵的特性决定了入侵的隐秘性,所以发 现入侵较为困难。一般情况下,可以考虑从以下几个方面入手,争取尽早发现入侵的迹象。
(1)安装入侵检测设备。 (2)对Web站点的出入情况进行监视控制。 (3)经常查看系统进程和日志。 (4)使用专用工具检查文件修改情况。
第7章 信息安全基础
360安全卫士提供4种木马查杀方式。 快速查杀:此方式仅扫描系统内存、启动对象等关键位置,由于扫描范围小,所以速度较快。 按位置查杀:由用户自己指定需要扫描的范围,此方式特别适用于扫描U盘等移动存储设备。 全盘查杀:此方式扫描系统内存、启动对象及全部磁盘,由于扫描范围广,速度较慢。由于木马可能会存在于系统的任 何位置,用户在第一次使用360安全卫士或者已经确定系统中了木马的情况下,需要采取此种方式。 强力查杀:正常模式下难以查杀的顽固病毒及木马,可使用强力查杀模式。 (4)扫描完成,显示使用360查杀木马的结果,如图所示。如发现在计算机中存在木马,单击“一键处理”按钮,删除 硬盘中的木马。
(2)根据《中华人民共和国刑法》第二百八十五、第二百八十六条的规定,对违反国家规定,侵入国家事务、国防 建设、尖端科学技术领域计算机信息系统的,要受到刑罚;即使侵入的是一般信息系统,如果造成严重后果,同样也要 受到刑罚,显然,黑客行为达到一定程度就是犯罪。
基于Spi演算的SSL3.0安全协议仿真分析

中图分类号 :P 0 ; P 0 T 3 1T 3 9 文献标识码 : A
S mu a i n An l sso S . e u iy Pr t c lBa e n S iCa c l s i l to a y i fS L3 0 S c r t o o o s d o p l u u
研 究领域 。 文章介绍 了S I. S 0安全协议 的握手过程和 Si 3 p演算的基本概念 , 包括基于 S i p 演算认证性的验证方法 。 存此基础 上, 基于S i p演算形式化地建立 了SI. 安全协议 的仿真模 型, S 0 3 给出了分析 SI. 安全协议的详细过程 , S 0 3 最终验证 _SL . r S3
ABS TRACT : e e r r a d v l e a i t f s c rt r t c l h r l a e c mp e e y f u d ma u l . T e Th ro n u n r b l y o e u y p oo o a d y c n b o l t l o n n a l i i y h a a y i a e n f r l me h d a u r n e h i h n s n o l t n s f s c rt r t c 1 No h n l ss b s d o o ma t o s c n g a a t e t e rg t e s a d c mp e e e s o e u i p o o o . y w te f r l e n l ss a d v r i ai n o e u i r tc l a e o e e r hf c so e w r e u i ,i ih o mai d a a y i n e i c t f c rt p oo o sb c mea r s a c u fn t o k s c rt n wh c z f o s y h o y t e mo e e i c t n me h d b s d o p ac l si n i o t n e e r h d ma n n t e p p r h d lv rf ai t o a e n S i l u u sa mp ra t s a c o i .I h a e ,wei t d c i o c r n r u e o