安全協(xié)議重構元生成及重構技術研究.pdf

1、安全協(xié)議是安全機制實施的關鍵環(huán)節(jié)，由于傳統(tǒng)的靜態(tài)安全協(xié)議功能單一、靈活性差、可復用率低、冗余大，難以滿足不斷變化的安全需求。故根據(jù)應用需求進行安全協(xié)議重構是保障安全系統(tǒng)快速響應不可預料突發(fā)事件的有效手段。然而現(xiàn)有的相關研究尚處于起步階段，協(xié)議重構面臨著協(xié)議多樣化而導致的重構元提取難、協(xié)議重構流描述復雜與動態(tài)重構中狀態(tài)不一致的的問題，給安全協(xié)議重構技術的研究帶來了新挑戰(zhàn)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴提出了多維提取與聚類優(yōu)化相結(jié)合的安

2、全協(xié)議重構元生成方法，解決了因安全協(xié)議種類繁多、處理復雜造成的重構元生成難的問題。首先設計了基于聚類優(yōu)化的安全協(xié)議重構元生成框架，定義了重構元、初始標識，建立了重構元庫；其次，在充分分析安全協(xié)議數(shù)據(jù)流與控制流的基礎上，從典型安全協(xié)議的協(xié)商、數(shù)據(jù)處理、算法、控制、專用等多維度提取重構元；然后針對重構元庫建立過程中存在冗余重構元、候選集規(guī)模過大，而影響重構時查詢與索引效率的問題，定義了子類與子類層數(shù)，提出了基于語義分析的重構元聚類優(yōu)化算法。

3、該算法通過子類層數(shù)對重構元進行預分集，再結(jié)合SVD降維及改進的K-Mean算法對重構元進行聚類處理，達到了較好的聚類效果，實現(xiàn)了重構元庫中重構元的合理歸類。⑵提出了基于索引狀態(tài)機的安全協(xié)議重構流描述與映射算法，解決了協(xié)議重構流設計過程中對復雜重構流的正確建模難與映射性能不高的問題。通過狀態(tài)結(jié)構、控制結(jié)構、數(shù)據(jù)組織結(jié)構等三方面研究了索引狀態(tài)機的設計；提出了基于索引狀態(tài)機的協(xié)議重構流建立與描述方法；并在此基礎上設計了安全協(xié)議重構流中重構元的

4、映射算法，在兼顧協(xié)議功能完整、減少系統(tǒng)重構資源與滿足調(diào)度約束的原則下，提出了基于改進啟發(fā)式算法的功能映射算法與基于改進蟻群算法的路徑映射算法，實驗表明，通過本文提出的映射算法確實能找到最優(yōu)解，驗證了映射算法的有效性。⑶提出了面向狀態(tài)一致性保持的安全協(xié)議動態(tài)重構方法，解決了動態(tài)重構實施復雜、缺少統(tǒng)一的運行機制和對狀態(tài)一致性驗證不足的問題。首先設計了基于連接共享池的動態(tài)重構模型，引入了連接子與交互共享池，并對模型中的相關元素進行了定義，提出

5、動態(tài)重構實施方法；然后利用pi演算對重構過程中重構元、狀態(tài)一致性定義及一致性保證規(guī)則進行形式化描述；最后提出了狀態(tài)一致性驗證算法，運用一致性保證規(guī)則來判定重構狀態(tài)，并通過對實例進行狀態(tài)分析說明算法有效性。⑷設計并實現(xiàn)了基于GReP通用可重構處理器的面向算法的安全協(xié)議重構元。首先通過熱點、頻度分析提取密碼重構元，其次采用基于語義分析的聚類優(yōu)化算法對重構元進行聚類分析，提出了對密碼算法性能影響大、復用性好且具有可重構特性的密碼重構元；然后對