无线传感器网络协议安全性测试系统

摘要

本发明针对无线传感器网络协议安全性测试领域缺乏统一的测试系统问题，基于协议攻击测试思想和协议一致性测试理论，提出了一种无线传感器网络协议安全性测试系统，所述系统由协议主体形式化生成组件、协议攻击面向对象形式化生成组件、综合协议形式化生成组件、安全性测试组件组成。系统通过模型化方法对协议主体各参与方行为和协议面临的攻击进行形式化描述，分别得到形式化结果，再把攻击作为协议的正常输入行为，将相对独立的协议主体形式化结果和攻击行为形式化结果有机的结合在一起，最后根据协议一致性测试方法间接地完成对协议的安全性测试。

主权项

无线传感器网络协议安全性测试系统，其特征在于：测试系统由协议主体形式化生成组件、协议攻击面向对象形式化生成组件、综合协议形式化生成组件和安全性测试组件组成，各个组件功能如下：(1)协议主体形式化生成组件基于有限状态机模型FSM对协议主体进行形式化描述，将协议主体各参与方行为均表示成有限个状态以及这些状态之间的转移和动作行为的有机集合，分别得到协议主体各参与方的形式化结果Party(i)＝<S，E，T，S₀，F>，其中i＝1，2……，n，n表示协议主体参与方个数，得到协议主体形式化结果：Protocol＝{Party(1)，Party(2)，……，Party(n)}；(2)协议攻击面向对象形式化生成组件基于面向对象的攻击描述模型，把一个协议面临的攻击封装成一个攻击对象，将攻击行为具体实施过程作为攻击对象中的一个成员函数，同时把攻击环境、攻击目标和攻击后果参数封装到对象中，得到形式化结果：Attack＝<Name，Attributes，Process，Impact>，Attack连同协议主体形式化生成组件中生成的协议主体形式化结果Protocol，一起被传送给综合协议形式化生成组件，作为其两个输入，用于生成综合协议；(3)综合协议形式化生成组件根据协议主体形式化生成组件和协议攻击面向对象形式化生成组件，得到的协议主体形式化结果Protocol和协议攻击形式化结果Attack，把攻击作为协议的正常输入行为，即攻击者Attacker也作为协议的一个参与方，生成一个协议+攻击的综合协议，并基于FSM模型对其进行形式化描述，得到形式描述结果：Protocol_Attack＝{Party(1)，Party(2)，……，Party(n)，Attacker(1)，Attacker(2)，……，Attacker(m)}，其中n表示原协议主体参与方个数，m表示攻击者个数，所以m+n即为生成的综合协议所有参与方的个数，Protocol_Attack将被传送到安全性测试组件，作为其输入，用于对原有协议的安全性测试；(4)安全性测试组件对综合协议形式化生成组件生成的综合协议形式化结果Protocol_Attack，按照基于有限状态机模型FSM的协议一致性测试方法进行间接地完成协议安全性测试，得到协议安全性能测试报告。