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tls协议实现库的模糊测试框架

TLS协议实现库的模糊测试框架

作者：马博闻西安电子科技大学

学位级别：硕士

tls(Transport Layer Security)协议是一种用于网络安全通信的协议,它是SSL(Secure Sockets Layer)协议的继任者,也是目前互联网上使用最广泛的安全协议之一。tls协议在保护互联网通信安全方面发挥着至关重要的作用,它的安全性直接关系... 详细信息

tls(Transport Layer Security)协议是一种用于网络安全通信的协议,它是SSL(Secure Sockets Layer)协议的继任者,也是目前互联网上使用最广泛的安全协议之一。tls协议在保护互联网通信安全方面发挥着至关重要的作用,它的安全性直接关系到互联网通信的保密性、完整性和可靠性。tls协议的安全性研究具有重要的意义。随着互联网技术的不断发展,网络攻击手段也不断升级和演变,安全威胁日益增加,网络安全已经成为社会的重要问题之一。tls协议的安全性研究可以帮助我们更好地了解tls协议的弱点和漏洞,及时发现和修补安全漏洞,提高tls协议的安全性,保护互联网通信的安全和可靠性。另外,tls协议的安全性研究还可以为网络安全领域提供宝贵的经验和参考,为设计和开发更安全的网络安全协议提供指导,推动互联网安全技术的发展。目前,主要采用模糊测试技术对tls协议软件进行安全性检测。然而,经过梳理发现,现有的tls协议软件模糊测试方法存在一些问题,包括测试深度浅、测试覆盖率低、交互测试能力差、自动化程度低以及系统随机性强,代码覆盖率低等。因此,本论文的研究目的在于提出一种高效的针对tls协议软件的测试方法,通过提高测试深度、测试覆盖率、交互测试能力和自动化程度,从而解决现有方法的不足。具体而言,本论文的主要工作包括:(1)分析现有的可以用于tls协议软件模糊测试的技术,并将其作为tls协议模糊测试框架设计基础,总结它们优缺点,找出本文研究方向,并提出三个研究目标:tls消息流生成、基于tls消息流的常见漏洞检测和模糊测试提高代码覆盖率。设计tls协议模糊测试框架的系统架构。(2)研究tls协议模糊测试关键技术。为了完成之前提出的目标,首先研究tls消息流自动生成技术,设计了具有层级结构并且语法简洁的模板输入文件作为输入,之后该技术能够生成与输入文件相对应的tls会话,该技术能够减低测试人员的使用门槛,并且快速生成有效的tls协议软件测试用例;之后,研究常见tls协议漏洞原理,并按照漏洞类型进行分类,根据漏洞原理,设计基于tls消息流的漏洞检测算法;最后,论文针对tls协议软件模糊测试方法不完善的问题,提出了一种由代码覆盖率为导向的tls协议模糊测试方法。首先该方法通过基于协议规范语法的模糊测试方法,针对tls协议的各种消息类型和字段进行模糊测试。在实现目标一的过程中已经对tls协议的语法进行了深入分析,并构建了对应的语法模型,同时应用遗传算法的演化思想,提高测试用例生成质量。(3)设计了系统实验,并总结分析了实验结果。验证了tls消息自动生成能力,实验表明,tls消息流自动生成器可以从多个维度生成有效的tls协议软件测试用例,包括改变消息交互顺序,增减消息数量,修改消息内部字段信息等。通过与其他模糊测试方法进行对比,实验结果表明,本文提出的方法可以发现tls协议实现软件的已知漏洞,并且与AFLNET对比提升了代码覆盖率。本文在tls协议常见漏洞检测算法的基础上设计了可用的在线tls协议漏洞检测系统,该系统模块分离,并且提供结果的持久化与本地下载功能,方便对tls服务器进行安全性分析。

关键词： tls协议模糊测试漏洞检测遗传算法

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基于ECC算法的tls协议设计与优化

计算机应用研究 2014年第11期31卷 3486-3489页

作者：王魁李立新余文涛王冠众王振中国人民解放军信息工程大学解放军75132部队

为解决tls协议存在的握手交互次数多、密钥计算开销大等诸多性能问题,在对tls协议进行分析的基础上,设计了一种基于ECC算法的tls协议,用ECC算法代替原协议中的RSA算法,充分发挥ECC算法的优越性,提高协议的性能。使用缓存握手参数的方法... 详细信息

为解决tls协议存在的握手交互次数多、密钥计算开销大等诸多性能问题,在对tls协议进行分析的基础上,设计了一种基于ECC算法的tls协议,用ECC算法代替原协议中的RSA算法,充分发挥ECC算法的优越性,提高协议的性能。使用缓存握手参数的方法对协议交互过程进行优化,通过SVO逻辑对优化后的协议进行形式化证明,证明协议是安全的。通过实验将改进后的协议与原协议进行了比较分析,结果表明,随着协议安全等级的提高,改进后的协议在性能上具有明显的优越性。

关键词：椭圆曲线密码 RSA算法 tls协议安全分析

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基于身份的tls协议及其BAN逻辑分析

计算机工程 2011年第1期37卷 142-144,148页

作者：于代荣杨扬马炳先刘明军王世贤北京科技大学信息工程学院北京100083 济南大学信息科学与工程学院济南250022

基于身份的密码体制(IBC)轻量、高效,密钥管理方式简单,但缺乏有效安全协议的支持限制了其应用。通过增加支持IBC的加密套件,引入IBC公钥代替RSA证书公钥,减少消息交换数量,提出支持IBC的、高效的基于身份的IB_tls协议。使用BAN逻辑对... 详细信息

基于身份的密码体制(IBC)轻量、高效,密钥管理方式简单,但缺乏有效安全协议的支持限制了其应用。通过增加支持IBC的加密套件,引入IBC公钥代替RSA证书公钥,减少消息交换数量,提出支持IBC的、高效的基于身份的IB_tls协议。使用BAN逻辑对其进行形式化分析,证明IB_tls协议是安全的。

关键词：基于身份的密码体制 IB tls协议 BAN逻辑 tls协议

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基于tls协议的多证书跨域认证

济南大学学报（自然科学版） 2010年第4期24卷 385-389页

作者：于代荣杨扬贾忠田北京科技大学信息工程学院北京100083 济南大学信息科学与工程学院山东济南250022

针对tls协议不兼容IBC及Kerberos等证书的问题,通过在tls协议中增加新的密码组,提出一种支持多证书跨信任域认证的tls协议改进方法。用IBC公钥代替X.509证书公钥,实现基于IBC的身份认证,并通过在tls协议中嵌入Kerberos认证流程,使用Kerb... 详细信息

针对tls协议不兼容IBC及Kerberos等证书的问题,通过在tls协议中增加新的密码组,提出一种支持多证书跨信任域认证的tls协议改进方法。用IBC公钥代替X.509证书公钥,实现基于IBC的身份认证,并通过在tls协议中嵌入Kerberos认证流程,使用Kerberos证书实现互认证,进而扩展协议消息以支持新的密码组。该方法不改变tls协议的结构,技术实现简单,认证效率高,便于部署。

关键词： tls协议 Kerberos协议多证书跨域认证

SOCKS V5运用tls协议实现防火墙强安全性的应用与研究

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电讯技术 2001年第2期41卷 96-99页

作者：杨春周明天四川师范大学四川成都610066 电子科技大学四川成都610054

SOCKS是一种应用于防火墙技术的新协议标准 ,实现SOCKS协议的防火墙具有强壮的认证机制 ,且支持多种认证方法 ,为实现其强安全性 ,本文利用SOCKS可扩充性将tls协议同SOCKS协议结合起来 ,阐述了在SOCKSV5中实现tls协议原理 ,创建了一个... 详细信息

SOCKS是一种应用于防火墙技术的新协议标准 ,实现SOCKS协议的防火墙具有强壮的认证机制 ,且支持多种认证方法 ,为实现其强安全性 ,本文利用SOCKS可扩充性将tls协议同SOCKS协议结合起来 ,阐述了在SOCKSV5中实现tls协议原理 ,创建了一个强安全SOCKS防火墙系统 ,在该系统中实现了tls安全结构 ,并对有关协议实现的程序模块作了改进与优化。

关键词： SOCKS协议 tls协议防火墙计算机网络网络安全

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认证测试方法对tls协议的分析及其应用

计算机应用与软件 2008年第11期25卷 6-7,30页

作者：陈力琼陈克非上海交通大学计算机科学与工程系上海200240

tls(传输层安全)协议被广泛用来保证Web的安全,为了分析其安全性,用串空间模型对其进行形式化描述,并用认证测试方法分别对客户端和服务器端的认证性进行分析,证明协议存在中间人攻击,通过修改认证测试方法的测试元素对协议形式进行改进... 详细信息

tls(传输层安全)协议被广泛用来保证Web的安全,为了分析其安全性,用串空间模型对其进行形式化描述,并用认证测试方法分别对客户端和服务器端的认证性进行分析,证明协议存在中间人攻击,通过修改认证测试方法的测试元素对协议形式进行改进,并证明改进后协议的正确性。

关键词： tls协议串空间认证测试方法中间人攻击

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tls协议的最新发展

信息安全与通信保密 2004年第3期26卷 35-38页

作者：陶卓彬张宁解放军理工大学通信工程学院中国电子系统工程公司网管中心

自从tls1.0成为工业标准以后,tls1.0在Internet上已得到长足的应用,除了如S/HTTP,S/MIME,SSL-Telnet,SSL-SMTP,SSL-POP3等常用的协议以外,人们在开发各种电子商务和电子政务系统时也是基于tls.随着tls协议的广泛应用,协议本身存在的问... 详细信息

自从tls1.0成为工业标准以后,tls1.0在Internet上已得到长足的应用,除了如S/HTTP,S/MIME,SSL-Telnet,SSL-SMTP,SSL-POP3等常用的协议以外,人们在开发各种电子商务和电子政务系统时也是基于tls.随着tls协议的广泛应用,协议本身存在的问题也越来越多地暴露出来,比较重要的缺陷是该协议对于选择明文攻击、Vaudenay攻击与定时攻击存在漏洞.针对最新的安全研究成果,IETF于2003年4月推出了tls 1.1的草案.该草案不仅对RFC 2246在文本上做了更合乎规范的修改,而且对tls1.0中的安全缺陷提出了明确的解决办法.本文将介绍tls协议在提高安全性方面做出的改进,并基于一次一密的思想提出了对tls协议的一种改进方法.

关键词： tls协议安全性选择明文攻击 Vaudenay攻击定时攻击

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用BAN逻辑方法分析tls协议

微处理机 2006年第1期27卷 20-23页

作者：马英杰肖丽萍何文才李彦兵燕山大学河北066004 北京电子科技学院北京100070

密码协议的形式化正在成为国际上研究的热点,通过形式化分析密码协议来判断密码协议是否安全可靠。BAN逻辑是最早提出、最为重要的一种安全协议分析方法,被广泛地用于密码协议的安全性证明。文章介绍了BAN逻辑和tls协议,用BAN逻辑分析TL... 详细信息

密码协议的形式化正在成为国际上研究的热点,通过形式化分析密码协议来判断密码协议是否安全可靠。BAN逻辑是最早提出、最为重要的一种安全协议分析方法,被广泛地用于密码协议的安全性证明。文章介绍了BAN逻辑和tls协议,用BAN逻辑分析tls协议,从而证明tls协议的双方认证协议是完整的、没有漏洞的。

关键词： BAN逻辑 tls协议形式化分析密码协议

基于RSA签名的tls协议的新攻击发现及其改进

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消费电子 2013年第14期 69-70页

作者：卢敏申明冉装备学院训练部北京101416 装备学院航天装备系北京101416

本文首先对tls协议及RSA签名算法等基础知识进行了介绍，主要针对符号理论分析安全协议所存在的不足，受可证明安全理论中分析安全协议思想的启发，从密码体制角度出发，针对于tls协议中所使用的RSA签名算法可能受到的已知消息攻击，在... 详细信息

本文首先对tls协议及RSA签名算法等基础知识进行了介绍，主要针对符号理论分析安全协议所存在的不足，受可证明安全理论中分析安全协议思想的启发，从密码体制角度出发，针对于tls协议中所使用的RSA签名算法可能受到的已知消息攻击，在两类攻击者模型中分析描述了该协议可能受到攻击者伪造合法参与者签名的攻击情形，并对协议进行了改进，这对于协议在安全性要求较高的应用中是具有实际意义的。

关键词： RSA签名 tls协议供给改进