基于模型检测的无线传感网安全协议形式化分析与改进

针对Zhang等人提出的一种基于位置的无线传感网络安全方案,开展基于模型检测的形式化分析与改进研究。首先采用模型检测工具SPIN分析和验证邻居节点认证协议,发现节点移动后将导致邻居节点无法认证的问题;为支持节点可移动,直接对协议给出一种改进方案,并采用模型检测对改进后的协议重新建模分析,发现存在中间人攻击威胁;最后根据模型检测结果,进一步提出用时间戳替换随机数的改进方案,可有效抵御中间人攻击。本文工作表明,模型检测不仅能实现对无线传感网络安全协议的形式化分析与验证,还可有效协助实现安全协议的设计与改进。