數據獨立技術(shù)在CSP協(xié)議模型中的設計
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協(xié)議模型中的代理進(jìn)程是標準類(lèi)型進(jìn)程且易于進(jìn)行滿(mǎn)足PosConjEqT′c條件的特性檢測。但Intruder進(jìn)程可以依靠推理系統指定產(chǎn)生或破壞信息的規則，這一特性決定了其更為復雜。
如果推理系統滿(mǎn)足這樣的條件，即對于類(lèi)型間的任意函數φ：T1→T2，只要(X,f)是系統產(chǎn)生的適用于類(lèi)型T1推論，則(φ(X)，φ(f))就是適用于T2的推論，進(jìn)而稱(chēng)該推理系統與這些類(lèi)型參數T明確相關(guān)。其中要求推理的產(chǎn)生在T上對稱(chēng)(也就是平等對待T的所有成員)并且對出現在推理左邊的T成員不再具有不等的要求。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/155601.htm
從上述定義可以確定這樣的性質(zhì)：如果在明確推理系統中建立攻擊者，并且攻擊者的初始知識集不包含對于類(lèi)型T成員(除了常數C)的非等價(jià)測試，那么該進(jìn)程滿(mǎn)足PosConjEqT′c條件(并且因此，整個(gè)協(xié)議模型滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò )其他部分的條件)。
可以看出系統成分是否滿(mǎn)足上述性質(zhì)對研究至關(guān)重要。只有滿(mǎn)足這些條件才能夠在協(xié)議分析的CSP模型中構造更為復雜的事件。
Roscoe在文獻中引入了NM進(jìn)程，負責產(chǎn)生系統所需的無(wú)眼新鮮值。那么在以前運行中，一個(gè)進(jìn)程要在每一次輸出通信時(shí)產(chǎn)生一個(gè)新鮮值v；而現在就會(huì )將這次通信變?yōu)橄蛟撨M(jìn)程輸入v，并且要求其與相應的NM進(jìn)程同步。
為了滿(mǎn)足新鮮值的惟一性和新鮮性，引入的NM進(jìn)程需進(jìn)行下列操作：存儲所有發(fā)送的新鮮值，相同的新鮮值只發(fā)送一次，不發(fā)送屬于攻擊者的新鮮值。顯然這些操作并不滿(mǎn)足PosConjEqT條件。
Roscoe沒(méi)有單獨使用NM進(jìn)程進(jìn)行無(wú)限新鮮值的分發(fā)，而是應用數據獨立技術(shù)，在NM進(jìn)程中執行Collapse轉換，通過(guò)轉換從有限集生成無(wú)限新鮮值。
Roscoe的數據獨立技術(shù)提供了這樣的理論基礎：若系統的所有成分滿(mǎn)足PosConjEqT′c條件，則大協(xié)議系統中轉換前的全部行為(就系統跡而言)可以用經(jīng)過(guò)映射的相應的有限系統描述。這一技術(shù)保證了可以在大協(xié)議中應用非單映射轉換，將問(wèn)題簡(jiǎn)化為相應的有限系統。
3 數據獨立技術(shù)在CSP協(xié)議模型中的設計
數據獨立技術(shù)使模型檢測器的證明更加完整，因為它的應用使大協(xié)議的建模成為可能。
3．1 協(xié)議模型的擴展
為了解決驗證的局限性，需要系統代理能夠在實(shí)際類(lèi)型保持有限的情況下，調用無(wú)限的不同的新鮮值。沿用Roscoe的方法，引入Manager進(jìn)程擴展CSP協(xié)議模型。與以前的協(xié)議模型相比，該模型引入了Manager進(jìn)程。此進(jìn)程與Intruder進(jìn)程相互配合以實(shí)現新鮮值的循環(huán)利用，因此可視為新鮮值的循環(huán)機制?？梢哉f(shuō)，該模型是對Roscoe文獻的一個(gè)擴展和細化，可以證明其滿(mǎn)足PosConjEqT′c條件：
(1)進(jìn)程中的數據類(lèi)型隨機數Na、Nb和密鑰Kdo均為數據獨立類(lèi)型。
(2)可信代理進(jìn)程為標準類(lèi)型進(jìn)程，滿(mǎn)足PosConjEqT′c條件。
(3)攻擊者進(jìn)程在明確推理系統中建立，并且其初始知識集不包含對類(lèi)型T成員(除了常數C)的非等價(jià)測試，滿(mǎn)足P0sConjEqT′c條件。
因此該系統中轉換前全部行為可以用經(jīng)過(guò)映射的、相應的有限系統描述。也正基于此，可以在無(wú)限新鮮值的產(chǎn)生過(guò)程中應用非單映射轉換，從而將其簡(jiǎn)化為相應的有限過(guò)程，以形成完整的形式化描述。
3．2 協(xié)議各對象的描述
對于每一個(gè)新鮮值引入對應的Manager進(jìn)程，取消可信代理分發(fā)新鮮值的能力，只在單次運行期間存儲新鮮值，并要求其在完成協(xié)議一次運行時(shí)“遺忘”所有存儲的新鮮值。當新鮮值v不再被可信參與者所知(存儲)時(shí)，稱(chēng)v被“遺忘”。攻擊者能夠存儲在網(wǎng)絡(luò )中所見(jiàn)的所有新信息。為了能夠產(chǎn)生無(wú)限的新鮮值，可以對攻擊者存儲的新鮮值應用collasphag函數，從而啟動(dòng)所提出的新鮮值循環(huán)機制。即當新鮮值v在網(wǎng)絡(luò )中被“遺忘”時(shí)可以被循環(huán)再利用。一旦該值被循環(huán)利用，相應的Manager進(jìn)程可以在網(wǎng)絡(luò )中再次將其作為新鮮值使用。
(1)可信進(jìn)程
在擴展的CSP協(xié)議模型中，進(jìn)程描述如下：
擴展后的描述主要有三處變動(dòng)：第一，進(jìn)程被定義為遞歸進(jìn)程，表示Initiator可以執行無(wú)限數量的序列運行；而在之前的模型描述中，進(jìn)程在SKIP終止。第二，新鮮Nonce NA不再是參數，而是來(lái)自集合NonceF(通過(guò)定義，進(jìn)程可以接收該集合中的任意值)；之后將會(huì )介紹Manager進(jìn)程如何終止這些值的產(chǎn)生。第三，添加了close事件表示進(jìn)程重新開(kāi)始執行初始狀態(tài)。該事件標志著(zhù)進(jìn)程一次運行的結束，在新鮮值的循環(huán)機制中發(fā)揮重要作用。
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