安全协议作为网络空间安全的重要组成部分,是保障网络空间安全的关键和灵魂。从安全协议设计、安全协议抽象规范安全性的分析与验证、到安全协议实施(安全协议代码),人们主要集中在对安全协议抽象规范的安全性分析和验证方面,实用性较差。近几年来,人们对安全协议的终表现形式,安全协议实施越来越感兴趣。因为无论任何安全协议,要想发挥作用,必须进行安全协议实施,故对其安全性进行分析对保障网络空间安全具有重要意义。安全协议实施不仅比安全协议抽象规范复杂,而且在安全协议实施过程中,因程序员的专业素质参差不齐,无法保证不引入逻辑错误或者是代码错误,进而可能会造成安全协议实施与其抽象规范不一致。很多实践表明,即使对形式化方法已证明安全的安全协议,在实施过程中,也可能因为人为的失误而引入了新的安全问题。由此可见,仅在安全协议抽象模型层面对其进行安全性分析研究是远远不够的,必须对安全协议实施的安全性进行研究,以得到具有很强实用性的安全协议实施,保障网络空间安全。
安全协议实施由安全协议客户端实施和安全协议服务器端实施组成。目前,安全协议实施安全性分析研究工作主要基于以下三个前提进行:能够获取安全协议客户端实施及安全协议服务器端实施;仅能够获取安全协议客户端实施;不能获取安全协议客户端实施和安全协议服务器端实施。故本书以此三个前提为基础,系统全面地介绍安全协议实施安全性自动化分析与验证的基本理论和关键技术及成果。
本书共分五部分14章。部分包括第1章,介绍安全协议实施安全性分析与验证的国内外发展现状与成果。第二部分包括第2~5章,重点对安全协议规范形式化分析与验证相关技术和应用做介绍,包含AppliedPI演算与其BNF范式、一阶定理证明器ProVerif及应用、概率进程演算Blanchet演算与其BNF范式、自动化安全协议证明器CryptoVerif及应用。第三部分包括第6~8章,重点介绍以能够获取安全协议客户端实施及安全协议服务器端实施为前提,分析安全协议实施安全性的相关方法与应用成果,主要包括基于计算模型自动化抽取安全协议Blanchet演算实施模型、安全协议抽象规范模型生成工具Swift2CV、OpenIDConnect协议与Oauth2.0协议和TLSl.2协议Swift实施安全性分析。第四部分包括第9~11章,重点介绍以仅能够获取安全协议客户端实施为前提,分析安全协议实施安全性的相关方法与应用成果,主要包括基于消息构造的安全协议实施安全性分析方法、安全协议实施安全性分析工具SPISA、RSAAuth认证系统与腾讯QQ邮件认证系统安全性分析。第五部分包括第12~14章,重点介绍以不能获取安全协议客户端实施和安全协议服务器端实施,分析安全协议实施安全性的相关方法与应用成果,主要包括面向多个混合安全协议轨迹的安全协议实施安全性分析方法、安全协议实施安全性分析工具NTISA、统一身份认证平台登录协议CAS-SSO和CAS-OAUTH实施安全性。