XSM 语义模型及安全需求形式化验证.PDF

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第34卷第6期    计算机应用与软件 Vol34No.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.1000386x.2017.06.056 XSMSEMANTICMODELANDFORMALVERIFICATION OFSECURITYREQUIREMENTS ZhuXianwei ZhuZhiqiang SunLei (InformationEngineeringUniversity,Zhengzhou450001,Henan,China) Abstract  Asapopularopensourcevirtualizationtools,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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