22、安全连接建立的形式化规范与验证

安全连接建立的形式化规范与验证

1. 引言

本文采用了抽象方法，其抽象层次基于协议架构，而非单一协议规范，这能呈现整个架构的全貌，对实际协议实现设计很有优势，可让人了解所需功能和组件交互。本文的模型旨在验证多个协议组件间的交互，而非像以往那样仅针对单个协议。据了解，GAN 架构此前未进行过形式化建模。

本文结构如下：第 2 部分介绍 GAN 场景和构建的 CPN 模型顶层；第 3 和第 4 部分展示 CPN 模型的部分内容及建模选择；第 5 部分说明如何通过仿真和状态空间分析验证 GAN 规范模型；第 6 部分总结结论并探讨未来工作。假设读者熟悉 CPN 建模语言的基本概念。

2. GAN 场景

GAN 场景由 TietoEnator 定义，图 1 展示了构建的 CPN 模型的顶层模块。该顶层模块反映了 GAN 场景的网络架构，六个替换转换代表场景中的六个网络节点，四条粗线表示连接网络节点的网络，细线连接的替换转换为相应网络节点提供配置信息，模块还标注了网络和接口 IP 地址。

• 网络节点关系

  • 移动站通过通用 IP 网络连接到电话网络，无线网路连接移动站和无线路由器，无线路由器连接到供应安全网关，供应安全网关通过网络 C 连接到供应 GAN 控制器，还有第二对安全网关和 GAN 控制器。供应 GAN 控制器负责认证连接并进行负载均衡，默认 GAN 控制器是所有连接重定向的目标。
  • 无线设备和网络 B 不一定由电话运营商拥有或运营，但安全网关、GAN 控制器以及网络 C 和 D 由电话运营商控制，因为会在这些设备和