[发明专利]无线传感器网络协议安全性测试系统

权利要求书

1.无线传感器网络协议安全性测试系统，其特征在于：测试系统由协议主体形式化生成组件、协议攻击面向对象形式化生成组件、综合协议形式化生成组件和安全性测试组件组成，各个组件功能如下：

(1)协议主体形式化生成组件

基于有限状态机模型FSM对协议主体进行形式化描述，将协议主体各参与方行为均表示成有限个状态以及这些状态之间的转移和动作行为的有机集合，分别得到协议主体各参与方的形式化结果Party(i)＝<S，E，T，S₀，F>，其中i＝1，2……，n，n表示协议主体参与方个数，得到协议主体形式化结果：Protocol＝{Party(1)，Party(2)，……，Party(n)}；

(2)协议攻击面向对象形式化生成组件

基于面向对象的攻击描述模型，把一个协议面临的攻击封装成一个攻击对象，将攻击行为具体实施过程作为攻击对象中的一个成员函数，同时把攻击环境、攻击目标和攻击后果参数封装到对象中，得到形式化结果：Attack＝<Name，Attributes，Process，Impact>。Attack连同协议主体形式化生成组件中生成的协议主体形式化结果Protocol，一起被传送给综合协议形式化生成组件，作为其两个输入，用于生成综合协议；

(3)综合协议形式化生成组件

根据协议主体形式化生成组件和协议攻击面向对象形式化生成组件，得到的协议主体形式化结果Protocol和协议攻击形式化结果Attack，把攻击作为协议的正常输入行为，即攻击者Attacker也作为协议的一个参与方，生成一个协议+攻击的综合协议，并基于FSM模型对其进行形式化描述，得到形式描述结果：Protocol_Attack＝{Party(1)，Party(2)，……，Party(n)，Attacker(1)，Attacker(2)，……，Attacker(m)}，其中n表示原协议主体参与方个数，m表示攻击者个数，所以m+n即为生成的综合协议所有参与方的个数，Protocol_Attack将被传送到安全性测试组件，作为其输入，用于对原有协议的安全性测试；

(4)安全性测试组件

对综合协议形式化生成组件生成的综合协议形式化结果Protocol_Attack，按照基于有限状态机模型FSM的协议一致性测试方法进行间接地完成协议安全性测试，得到协议安全性能测试报告。

2.根据权利要求1所述的无线传感器网络协议安全性测试系统，其特征在于：协议主体形式化生成组件中生成的协议主体参与方i的形式化结果Party(i)描述如下：

(1)S＝{s₀，s₁，...，s_n-1}表示有限个状态的集合，在任意一个确定的时刻，协议主体参与方只能处于状态集合中的某一个确定的状态s_i，其中0≤i≤n-1；

(2)E＝{e₀，e₁，...，e_m-1}表示有限个原子事件的集合，在任意一个确定的时刻，协议主体参与方只能接收一个确定的原子事件e_j，其中0≤j≤m-1；

(3)T：S×E→S是有限状态变迁函数的集合，如果在某个确定的时刻，协议主体参与方处于某一状态s_i∈S，并接收一个原子事件e_j∈E，经过有限状态函数集中函数的运算，参与方将转移到下一个状态s＝T(s_i，e_j)S，并且，对于任何一个状态s，当输入空的原子事件时，则参与方将不发生任何状态转移，即规定s＝T(s，ε)；

(4)S₀∈S是协议主体参与方的初始状态，由此开始状态的转移；

(5)是协议主体参与方的终止状态的集合，在到达终结状态后不再接收输入事件，也不再发生状态的转移。