协议形式化分析Scyther 资料整理

1、性能分析

目前来说形式化的分析已经成为安全协议的一种很流行的方法，但是每种工具都用其不同适合的协议，Scyther软件是一种形式化分析工具，极大的促进了协议的分析和设计，scyther工具在运行界面和安全模型以及搜索等方面的综合性优势，形式化分析的方法源自于数学原理和逻辑推理，使用严格的语法和与语义，可以准确的 、迅速的证明协议的安全性，并找到协议存在的漏洞。

scyther 可以针对协议的各个属性进行分析 。

。，

2、Scyther协议形式化分析工具原理

使用描述性语言将要分析的洗衣、、协议进行拆分多个角度

3、EtherNet/IP 协议框架

4、Scyther 在linux在安装

提示：  形式化分析工具Scyther 依赖的解释器 Python 版本是2.7（不支持3.0以上），所以在ubuntu上安装的时配置Python2.7.  如果要在Windows上安装该工具。不仅要配置Python的环境变量还要配置Graphviz的环境，具体的参照官网上的说明文档。

首先在GitHub上下载Scyther 源代码  或者直接在Scyther tools 上下载  地址：https://people.cispa.io/cas.cremers/scyther/install-generic.html

将下载的 scyther-linux-v1.1.3 进行解压

安装  图形工具  如果如下面文件依赖出现报错 ，按照提示的修复

修复安装

查看 图形文件是否存在

出现报错的时候是因为Python的图形库文件没有安装，存在依赖的dom 文件 。重新安装一次 Graphviz ，如果依赖文件存在问题  使用修复安装（remove 删除一次残留）

现在回到解压的scyther-linux-v1.1.3 文件的个目录下 执行  scyther-gui.py

安装成功之后 显示界面如下：

分析协议的时候Scyther自身的编译语言 描述 协议的角色、执行体

攻击向量参数的设置界面如下：

5、使用Scyther来分析工业以太网EtherNet/IP

6、Scyther 协议安全模型的验证实例

第一部分：  打开协议模型 ，设置攻击变量的参数执行分析

Scyther  is a tool for the formal analysis o the security protocol under the perfect Cryptography , the result Window shows a summary of ths clamis in the proctol ,and the verfication results .here one can find whether the protocol is  correct ， or false， and explanation of the possible outcomes of the verfication process ,most important ,if a protocol claim is incorrect , then  there  exists at  least one attack on the protocol ,  A button is show next to the claim .press this buttom to view  the attacks on the claim .as show in the figure (it's not EtherNet/IP  )  it's  Needham-Schroeder   encryption protocol

第二部分： Scyther 的描述性语言语法

Scyther 使用的描述性语言基于C/Java 语法，可以使用java语法的注释形式，空白的编译的时候会被忽略（提高程序的可读性）标识符说那个字符串+数字+^ 或者 -

1、Scyther 核心元素是在文件中的描述的协议定义，最小的一个协议定义如下，定义了连那个协议的角色，括号中可以定义角色的行为。

protocol ExampleProtocol(I,R) {
                              role I { };
                            role R { }

};

很多安全协议依赖随机生成的值，我么可以在一个角色中使用 fresh 关键字声明一个类型为Nonce的随机变量 Na

role X (...){

fresh Na : Nonce;

send_1(X, Y, Na)；

}

代理可以使用变量来存储接收到的术语 ，列如我们收到一个临时变量 Na ,定义如下（变量一定要初始化，在发送事件中）

role  Y (......){

var Na  : Nonce；

recv_1(X ,Y , Na)；

}

任意两个可以构造成一个属于对，可以将属于  x  ,y  写成 （x, y）,亦可以使用元祖的便是方式 （x, y ,z） ，在Scyther 中可以解释成（（x ,  y）, z）。

任意一个术语可以作为对称加密的秘钥，使用术语 kir 加密  ni 写成  { ni } kir  这样表示对称加密  ，除非kir 被明确的定义成非对称加密术语