4、密码协议安全要求的演变与栈检查的尾递归语义

密码协议安全要求的演变与栈检查的尾递归语义

1. 密码协议安全要求概述

在密码协议的研究中，设计协议本身固然困难，但更具挑战性的是明确其需求。许多安全协议的问题并非源于协议设计未能满足需求，而是需求本身未被充分理解。

早期对密码协议的形式化分析主要源于Dolev和Yao的工作，他们首次形式化了如今常用的入侵者模型。不过，早期工作主要关注协议分析复杂度的理论结果，仅考虑了最简单的需求，即某些指定为秘密的术语或术语集不应被入侵者获取。例如，早期的自动密码协议分析工具，像最初版本的Interrogator，仅局限于这种简单的保密性定义；而NRL协议分析器的早期版本虽允许用户根据不安全状态的不可达性来指定安全性，但在构造需求方面未提供更多帮助。

BAN逻辑是首个真正用于构造形式化需求的系统，它不涉及保密性问题，而是专注于认证。使用BAN逻辑时，分析者需从协议的理想化形式中推导参与主体对信息的信念，如信息的来源、用途、是否为新信息或重放信息，以及还有谁持有相同信念等。但BAN逻辑并不规定协议应满足哪些信念，而是由分析者自行决定。

2. 安全要求的分类

密码协议的要求可分为外延和内涵两类。外延系统提供一组通用需求，可独立于特定协议定义；内涵系统则提供语言和技术，用于根据协议本身指定特定协议的需求。

同时，密码协议的要求还可分为保密性和对应性两类。保密性要求描述谁应访问数据，对应性要求描述协议中事件之间的依赖关系，常用于表达认证属性。不过，并非所有要求都能用这两类来刻画，非安全要求（如公平性及其相关要求，对许多电子商务协议很重要）就不属于这两类。但保密性和对应性涵盖了认证和密钥交换的大部分需求，是很好的起点。