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XSM 语义模型及安全需求形式化验证.PDF
第34卷第6期 计算机应用与软件 Vol34No.6
2017年6月 ComputerApplicationsandSoftware Jun.2017
XSM语义模型及安全需求形式化验证
祝现威 朱智强 孙 磊
(信息工程大学密码工程学院 河南郑州450001)
摘 要 Xen作为一种开源流行的虚拟化工具,使用越来越频繁。作为Xen的安全框架XSM(XenSecurity
Module)也受到广泛的关注。许多研究者通过形式化的方式对现有的操作系统进行正确性的验证,目前已有的形
式化研究主要是验证系统实现的代码正确性。从系统功能角度提出了一种以主体行为为操作系统语义模型对系
统进行形式化建模,并采用CTL时序逻辑对XSM安全需求进行分析。语义模型作为系统设计合理性和形式化验
证的联系,对XSM进行形式化验证,并使用Isabelle/HOL验证功能和安全需求的一致性,以说明XSM是否符合
安全需求。
关键词 XSM 语义模型 形式化验证 安全性分析 Isabelle/HOL
中图分类号 TP311 文献标识码 A DOI:10.3969/j.issn.1000386x.2017.06.056
XSMSEMANTICMODELANDFORMALVERIFICATION
OFSECURITYREQUIREMENTS
ZhuXianwei ZhuZhiqiang SunLei
(InformationEngineeringUniversity,Zhengzhou450001,Henan,China)
Abstract Asapopularopensourcevirtualizationtools,Xenisusedmoreandmorefrequently.Xsm(XenSecurity
Module),asthesecurityframeworkoftheXen,hasalsobeenwidespreadconcern.Therearealotofresearchtoverify
thesystemoperationscorrectnessbyformalmethod.Theexistingformalizationresearchismainlyconcernedwiththe
codecorrectnessofthesystemimplementation.Thus,thesystemismodeledformallywhichsubjectbehavioristakenas
operatingsystemsemanticmodelintheperspectiveofsystemfunction,andthesecurityrequirementsofXMSisanalyzed
byadoptingtheCLTsequentiallogic.Astheconnectionoftherationalityofsystemdesignandformalverification,the
semanticmodelisresponsiblefortheformalverificationoftheXSM,andtheIsabelle/HOLisutilizedtoverifythe
consistencybetweenfunctionsandsecurityrequirementssoastodemonstratewhethertheXSMmeetsthesecurityre
quirements.
Keywords XSM Semanticmodel Formalverification Securityanalysis Isabelle/HOL
在现有云计算环境中得到广泛应用,为了增强其安全
0 引 言 性,一些研究学者借鉴安全操作系统的理论和技术提
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