[发明专利]面向协议安全性质的形式化协同规约方法及图形建模系统

说明书

本发明公开了一种面向协议安全性质的形式化协同规约方法，涉及可信软件和通信协议技术领域。所述方法包括：面向计算树逻辑(Computation Tree Logic，CTL)和不变性(Invariant)的软件功能安全性质(Safety Property)规约规范；针对机密性(Confidential)、认证性(Authenticity)、完整性(Integrity)和可用性(Availability)的信息安全性质(Security Property)规约规范。本发明中，通过约定这些规约规范能够较为全面地针对协议的行为和内容对功能安全性质和信息安全性质建模，为后续的验证提供一定的帮助，能够为建模用户和性质的形式化验证器建立有效的连接桥梁，节约协议标准的开发和验证的时间和成本。

技术领域

本发明涉及可信软和通信协议技术领域，尤其涉及一种关于网络协议进程模板的状态机上描述的进程行为的功能安全和信息安全性质形式化协同规约方法，并提供了一种图形化系统。

背景技术

针对人工编码的应用软件存在安全缺陷多、纠错难度大等问题，可以对软件进行形式化验证，来确保软件的可靠性。应用软件形式化建模技术是软件安全构造的起点，同时贯穿整个软件构造的全生命周期，为后续的模型验证和代码生成提供系统模型、威胁模型与安全性规约。而针对得到的形式化模型，需要在其上形式化地定义一些安全性质，以告诉后端验证器要对哪些安全性质进行验证。应用软件形式安全性质规约对应用软件所要满足的信息安全和功能安全性质进行规约，使用一阶时序逻辑对功能安全性质和包括机密性、完整性、可用性、认证性在内的信息安全性质进行规约。并且，针对各种典型的功能安全性质和信息安全性质定制模版，以提高用户友好程度。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种对协议进程行为状态机的功能安全和信息安全性质形式化协同规约方法。

为实现上述目的，本发明提供一种对协议进程行为状态机的功能安全和信息安全性质形式化协同规约的方法，所述方法包括以下内容：

基于行为状态机，用CTL公式描述的功能安全性质规约方法；

基于行为状态机，不变性的功能安全性质规约方法；

基于行为状态机，保密性的信息安全性质规约方法；

基于行为状态机，完整性的信息安全性质规约方法；

基于行为状态机，认证性的信息安全性质规约方法；

基于行为状态机，可用性的信息安全性质规约方法。

其中，所述基于行为状态机，用CTL公式描述的功能安全性质规约方法包括：

确定该公式所属的进程模板的行为状态机；

确定CTL关系、原子命题和逻辑关系，依照一阶CTL语法规范生成使用路径量词和时态连接词描述的功能安全性质描述公式。

其中，所述基于行为状态机，不变性的功能安全性质规约方法包括：

确定该公式所涉及的一些进程模板的属性；

确定从这些属性出发，全局满足的不变性性质，是一个命题逻辑公式。

其中，所述基于行为状态机，保密性的信息安全性质规约方法包括：

确定保密性要指定的协议的进程模板；

确定保密性要指定的协议的该进程模板下的保密属性。

其中，所述基于行为状态机，完整性的信息安全性质规约方法包括：

确定完整性要指定的协议的双方进程模板；

确定完整性要指定的协议的双方进程模板状态机上的状态；

确定完整性要指定的协议的双方进程模板的属性。