无线安全协议测试方法研究与系统设计

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。

目录

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声明

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

3.3 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

4.2.2 状态的确认

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*

5.2.6 L*fsm导师的实现

5.2.7 测试算法

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

6.3.3 MAC帧过滤

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