无线安全协议测试方法研究与系统设计

无线安全协议测试方法研究与系统设计

论文摘要

迄今为止,协议测试领域所进行的工作主要集中在通信协议的一致性测试方面。对通信协议的一致性测试已经有一套相对完整的自动化检测技术,但其理论在具体实践中还存在很大差距。作为网络协议子类的无线安全协议,却没有一套简单可行的测试方法。因此,本文在分析无线安全协议特点的基础上,提出对其进行测试的重点应为一致性和安全性。一致性测试主要检测所实现的安全协议是否符合协议规范,为协议能够正常运行和抵御攻击提供基础保障,安全性测试主要检测所实现的安全协议是否违反了安全性,进而判断其安全指标。一致性测试方面,本文根据项目需求,提出了针对无线安全协议的一致性测试流程。其中,改进的测试序列自动生成算法具有针对性、高效性、完备性等优点。并提出了基于帧字段分析的方法来唯一确定符号集中的所有符号,从而达到状态和迁移确认的目的。安全性测试方面,本文研究了传统与最新的研究方法,分析它们的利弊。在协议工程学的层面上,对基于黑盒测试理论与自学习算法的安全性测试流程进行扩展,给出了具有检测安全错误引入阶段的测试流程。为了整合研究成果,本文设计了无线安全协议测试系统,该系统具有易用性、高效性、可扩充性等优点。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 研究现状
  • 1.2.1 一致性测试研究现状
  • 1.2.2 安全性测试研究现状
  • 1.3 研究目的和方案
  • 1.4 研究内容和论文结构
  • 第二章 无线安全协议测试框架
  • 2.1 无线安全协议测试框架
  • 2.2 测试方法
  • 2.2.1 主动测试方法
  • 2.2.2 被动测试方法
  • 2.2.3 测试方法比较
  • 2.3 一致性测试结构
  • 2.3.1 一致性测试框架和方法
  • 2.3.2 无线安全协议的一致性测试结构
  • 2.4 安全性测试结构
  • 第三章 一致性测试的一般理论
  • 3.1 FSM 的基本概念及其扩展模型
  • 3.1.1 基本的FSM 模型
  • 3.1.2 FSM 的一些扩展模型
  • 3.1.3 FSM 的错误模型
  • 3.2 基于FSM 的协议主动测试方法
  • 3.2.1 T 方法
  • 3.2.2 基于特征序列的方法
  • 3.2.2.1 D 方法
  • 3.2.2.2 W 方法
  • 3.2.2.3 UIO 方法
  • 3.3 基于FSM 的协议被动测试方法
  • 第四章 无线安全协议的一致性测试
  • 4.1 协议的形式化描述
  • 4.1.1 协议模型
  • 4.1.2 802.11b 通信实体模型
  • 4.2 改进的T 方法
  • 4.2.1 非强连通状态转换图的处理
  • 4.2.1.1 算法描述和分析
  • 4.2.1.1.1 算法4.1
  • 4.2.1.1.2 算法4.2
  • 4.2.1.1.3 算法4.3
  • 4.2.1.2 整套算法正确性分析
  • 4.2.1.3 实际运行结果
  • 4.2.2 状态的确认
  • 4.2.2.1 802.11b 协议帧格式
  • 4.2.2.1.1 通用帧格式
  • 4.2.2.1.2 控制帧
  • 4.2.2.1.3 数据帧
  • 4.2.2.1.4 管理帧
  • 4.2.2.2 状态确认索引表
  • 第五章 安全协议的安全性测试
  • 5.1 传统的测试方法
  • 5.2 当今的研究思路
  • 5.2.1 安全协议模型
  • 5.2.2 攻击者模型和消息机密性
  • 5.2.3 校验和测试问题
  • 5.2.4 测试方法
  • *'>5.2.5 FSM 学习算法L*
  • fsm* 导师的实现'>5.2.6 Lfsm*导师的实现
  • 5.2.7 测试算法
  • 5.2.7.1 被动监听算法
  • 5.2.7.2 主动测试序列生成算法
  • 5.2.8 分析与改进
  • 5.2.9 小结
  • 第六章 无线安全协议测试系统
  • 6.1 总体框架
  • 6.2 模块设计
  • 6.2.1 系统控制台
  • 6.2.2 测试集管理模块
  • 6.2.3 测试过程管理模块
  • 6.2.4 测试结果管理模块
  • 6.3 关键技术
  • 6.3.1 网络识别
  • 6.3.2 MAC 帧捕获与发送
  • 6.3.2.1 模块概述
  • 6.3.2.2 中间接口层
  • 6.3.3 MAC 帧过滤
  • 6.3.3.1 CFG 过滤模型描述
  • 6.3.3.2 CFG 生成算法
  • 6.3.3.3 模块概述
  • 6.3.3.4 模块结构
  • 6.4 实验结果
  • 第七章 结束语
  • 7.1 研究总结
  • 7.2 对未来的期望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 研究成果
  • 相关论文文献

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