彩色Petri网驱动的安全协议自动化分析法

本文主要探讨了一种基于有色Petri网的安全协议分析方法，有色Petri网（Coloured Petri Net, CPN）是一种强大的系统建模工具，特别适用于处理并行、异步、分布式和随机性的复杂系统。研究者利用CPN tools中的查询功能来描述安全属性，构建了一个广泛的CPN查询函数库，旨在支持对安全协议的全面分析。 以往的安全协议形式化分析方法，如通用安全协议分析语言CPAL、通用认证协议说明语言CAPSL以及基于扩展Horn逻辑和代数模型的研究，虽然在特定协议分析上有所贡献，但往往缺乏通用性和自动化工具的支持。本文的目标是克服这些局限，通过将面向对象编程语言的编程思想融入到CPN中，提出了一种通用且规范的分析语言，使得安全协议的建模过程更像编程一样直观和高效。 在具体实现上，作者扩展了CPNtools的功能，特别是在规范协议描述、简化协议建模和自动检测等方面，以增强其对安全属性的捕捉和分析能力。这使得安全协议的验证和审查变得更加规范和自动化，对于提高通信系统的安全性具有重要意义，尤其是在动态且不确定的无线网络环境中。 这项研究为安全协议的设计和分析提供了一种标准化和可重复使用的框架，通过结合有色Petri网模型的灵活性和面向对象编程的直观性，有效地解决了传统方法在通用性和工具化方面的不足，有助于提升网络安全领域的技术水平。