25、协议安全分析形式化方法综述

协议安全分析形式化方法综述

1. BAN逻辑

1.1 基本介绍

BAN逻辑在抽象层面运行，不考虑协议具体实现引入的错误、死锁等问题，也不考虑密码系统的不当使用。下面简要回顾BAN逻辑的相关内容。

1.2 基本符号

BAN逻辑区分几种对象：主体、加密密钥和公式（也称为语句）。消息与逻辑中的语句相对应。常见符号及其含义如下：
|符号|含义|
| ---- | ---- |
|A, B, S|特定主体|
|KAB, KAS, KBS|A和B、A和S、B和S之间的特定共享密钥|
|KA, KB, KS|特定公钥|
|K⁻¹ₐ, K⁻¹_B, K⁻¹_S|A、B、S对应的私钥|
|NA, NB, NC|特定语句|
|P, Q, R|主体变量|
|X, Y|语句变量|
|K|加密密钥变量|

除了合取（用逗号表示），BAN逻辑还使用以下构造：
- P believes X：P相信X，或P有理由相信X。
- P sees X：P看到X，即有人向P发送了包含X的消息，P能读取并重复X。
- P said X：P曾说过X，即主体P在某个时间发送了包含语句X的消息。
- P controls X：P对X有管辖权，即主体P是X的权威，在这个问题上应被信任。
- Fresh(X)：公式X是新鲜的，即在协议当前运行之前的任何时间，X都未在消息中发送过。
- P ⇆[K] Q：P和Q可以使用共享密钥K进行通信。密钥K是安全的，除了P或Q，或P或Q信任的主体外，其他主体无法发现该密钥。
- K →