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安全協議的形式化驗證與分析已成為國際研究的熱點。本文應用BAN 邏輯研究
Needham-Schroeder 對稱密鑰認證協議，指出該協議存在的安全缺陷，利用消息新鮮性對其進行相應改進，并在BAN 邏輯下形式化證明改進的協議可以滿足安全目標。
關鍵詞 安全性分析；形式化；BAN 邏輯；認證協議
通信協議的安全是網絡信息安全的基礎，但僅根據以往的經驗設計或分析驗證一個安全
協議是十分困難的，因此我們必須借助形式化方法。近20 年來涌現了很多形式化研究方法，其中基于知識和信仰的模態邏輯方法由于其簡單、實用、抽象度高等特點在安全協議驗證方面獲得了廣泛的應用。邏輯方法中BAN 邏輯是一項開創性的工作，GNY 邏輯、AT 邏輯、VO 邏輯和SVO 邏輯等都是對BAN 邏輯的擴展[1]。Needham-Schroeder 協議由Needham 和Schroeder 在1978 年提出，是最為著名的早期的認證協議[2]，該協議可分為對稱密碼體制和非對稱密碼體制下兩個版本。在此只關注對稱密鑰體制下的Needham-Schroeder 協議（以下簡稱為NS 協議），它是一種具有可信第三方的對稱密鑰分發協議。Denning 和Sacco 在1981年指出該協議存在安全缺陷可以對其進行重放攻擊[3]，但提出的改進方案仍存在問題。我們應用BAN 邏輯研究NS 協議的安全缺陷發現，該缺陷由缺乏消息新鮮性引起，容易被協議設計者忽視，其他協議如Yahalom 協議也存在類似安全缺陷。本文分析了如何改進，給出改進后的協議，并用BAN 邏輯證明了改進的協議可以滿足安全目標。
Needham-Schroeder 對稱密鑰認證協議，指出該協議存在的安全缺陷，利用消息新鮮性對其進行相應改進，并在BAN 邏輯下形式化證明改進的協議可以滿足安全目標。
關鍵詞 安全性分析；形式化；BAN 邏輯；認證協議
通信協議的安全是網絡信息安全的基礎，但僅根據以往的經驗設計或分析驗證一個安全
協議是十分困難的，因此我們必須借助形式化方法。近20 年來涌現了很多形式化研究方法，其中基于知識和信仰的模態邏輯方法由于其簡單、實用、抽象度高等特點在安全協議驗證方面獲得了廣泛的應用。邏輯方法中BAN 邏輯是一項開創性的工作，GNY 邏輯、AT 邏輯、VO 邏輯和SVO 邏輯等都是對BAN 邏輯的擴展[1]。Needham-Schroeder 協議由Needham 和Schroeder 在1978 年提出，是最為著名的早期的認證協議[2]，該協議可分為對稱密碼體制和非對稱密碼體制下兩個版本。在此只關注對稱密鑰體制下的Needham-Schroeder 協議（以下簡稱為NS 協議），它是一種具有可信第三方的對稱密鑰分發協議。Denning 和Sacco 在1981年指出該協議存在安全缺陷可以對其進行重放攻擊[3]，但提出的改進方案仍存在問題。我們應用BAN 邏輯研究NS 協議的安全缺陷發現，該缺陷由缺乏消息新鮮性引起，容易被協議設計者忽視，其他協議如Yahalom 協議也存在類似安全缺陷。本文分析了如何改進，給出改進后的協議，并用BAN 邏輯證明了改進的協議可以滿足安全目標。
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