[发明专利]基于PPTL3的社交网络系统隐私安全运行时验证方法

摘要

本发明公开了一种基于PPTL₃的社交网络系统隐私安全运行时验证方法，对于待验证的性质P，用PPTL₃公式来描述，然后分别将P与非P所对应的逻辑公式转化为范式，并进一步转化为范式图及带标记的范式图，根据后者可求得相应的Buchi自动机，通过改变接受集来定义一个有穷自动机并对其确定化，最终对有穷自动机求积以构造监控器；在此基础上，还公开了运行时验证在社交网络系统中的应用，通过PPTL₃公式来描述社交网络应满足的性质，并建立相应的监控器，在系统运行的时候，对其进行监控以判断当前的运行是否满足该性质。

主权项

1.一种基于PPTL3的社交网络系统隐私安全运行时验证方法，其特征在于，所述基于PPTL3的社交网络系统隐私安全运行时验证方法对于待验证的性质P，用PPTL3公式来描述；然后分别将P与非P所对应的逻辑公式转化为范式，并进一步转化为范式图及带标记的范式图，根据后者可求得相应的Buchi自动机，通过改变接受集来定义一个有穷自动机并对其确定化；最终对有穷自动机求积以构造监控器；运行时验证在社交网络系统中的应用，通过PPTL3公式来描述社交网络应满足的性质，并建立相应的监控器，在系统运行的时候，进行监控以判断当前的运行是否满足该性质；利用PPTL3公式描述社交网络中隐私安全相关性质的具体流程如下：步骤一，对于社交网络中所具备的一些隐私安全相关的性质P，利用PPTL3公式来描述；步骤二，用以描述性质的PPTL3公式通过如下语法来定义：其中p∈Prop，P1,…,Pm和P是PPTL3合式公式，○(next)和prj(projection)是时序操作符；步骤三，利用PPTL3公式来描述性质P的非；步骤四，在验证的过程中，根据当前执行的所产生的信息，判断系统的当前执行是否违背了性质P或非P；所述基于PPTL3的社交网络系统隐私安全运行时验证方法包括如下步骤：将传统的命题投影时序逻辑扩展为三值语义逻辑PPTL3；对于社交网络中所具有的隐私安全相关的性质P，利用PPTL3公式分别描述P与非P；根据范式和范式图的理论，将逻辑公式分别转化为Buchi自动机；根据Buchi自动机来定义相应的非确定有穷自动机；所述利用Buchi自动机来定义非确定有穷自动机的具体流程如下：步骤一，定义判空函数E(q):Q→B(其中B＝{true,false})：若在BA中以状态q为开始状态且能到达接受状态集F，即该自动机以q为初始状态时识别的语言不为空，则认为E(q)的值为true；步骤二，用线性复杂度的Tarjan算法来求BA中包含接受状态的强连通分量，从状态q开始可到达接受状态所在的强连通分量，E(q)的值即为true；步骤三，定义有非确定穷状态自动机其中只有的定义与BA的不同，其定义为即在BA的所有状态中，在NFA中就定义为接受状态；所述利用子集法对获得的非确定有穷状态自动机的确定化的具体流程如下：步骤一，根据定义的NFA为步骤二，定义确定化后的DFA为A＝{Q，∑，Q0，δ，F}；步骤三，令且不对Q中元素做标记；步骤四，检查Q中是否有未标记的状态Q，若没有，则输出DFA；步骤五，标记状态Q，对于每一个输入字符a，令T＝smove(Q,a)，即状态集T为状态Q经过字符a所到达的所有状态；步骤六，判断T是否在Q中，若不在其中，将T作为未标记的状态加入到Q中；步骤七，向δ中添加状态转移move(Q,a)＝T并执行检查Q中是否有未标记的状态Q；步骤八，输出DFA，其中字母表与NFA中的相同，接受状态集F为上述状态中包含NFA的接受状态的状态；所述对于两个确定化有穷状态自动机求积的具体流程如下：步骤一，分别求得性质P与非P所对应的确定化有穷状态自动机AP和A‑P；步骤二，对两个自动机求积，得到有穷状态自动机其中：是从状态到三值值域的映射：Q→B₃步骤三，将自动机进行状态缩减，删除掉冗余的状态，生成最终所需的监控器M＝{Σ,Q,q,δ,λ}；步骤四，监控器根据当前的执行轨迹来验证当前执行是否满足待验证的性质，其中当前执行的有穷前缀u总是满足如下关系：[u|＝P]＝λ(δ(q0,u))；所述基于PPTL3的社交网络系统隐私安全运行时验证方法的社交网络系统隐私安全运行时验证系统，其特征在于，所述社交网络系统隐私安全运行时验证系统包括：逻辑语义扩展模块，用于对传统命题投影时序逻辑的语义扩展；性质的形式化描述模块，用于利用扩展语义的逻辑语言来描述性质；逻辑公式到自动机的转化模块，用于将逻辑公式利用范式的理论转化为Buchi自动机；自动机上的转化和求积操作模块，用于定义非确定有穷自动机，自动机的确定化，自动机的求积；利用子集法对非确定有穷状态自动机确定化；对性质P和非P所对应的确定有穷自动机求积并化简以获取最终的监控器。