融合无线传感网的工业控制协议安全分析和隐私保护关键技术研究

Security analysis of industrial control protocol arouse great interest. Study on the model of protocol security analysis has achieved a lot. But the study mainly focused on the symbolic model、the computational model、the computational soundness etc. There is little literature nvolving security and privacy issues of industrial control protocol. In recent years, with network control key industrial facilities, industrial control system security problem is growing, but research of industrial control protocol has only just begun from the perspective of information security. Firstly, the proposal intends to start with the original and the improved industrial control protocol, explores primitive description of.protocol security and privacy objectives, static equivalence description of sequence of message, message, message length etc. The proposal analyses the original and the improved industrial control protocol from logic analysis and computational model, and extends to the protocol of industrial control networks converged wireless sensor networks. Secondly, discusses the security and privacy analysis difference between the original and the improved industrial control protocol and the protocol of industrial control networks converged wireless sensor networks from this new point, studies implicit observational equivalence analysis, equivalence from privacy properties to privacy targets, security protocol analysis combining algorithms, provides new theories and perspectives for security protocol analysis, explores new ideas and methods in the security issue of protocol analysis.

工业控制协议安全分析是信息安全研究的热点之一。安全协议分析研究已经取得了一些成果，但是目前只集中在形式化分析模型、计算复杂性理论模型和计算可靠性模型等问题上。很少有文献涉及工业控制协议的安全和隐私问题。近年来，随着关键工业设施的网络化使得工业控制系统的安全问题日益严重，从信息安全角度对工业控制协议的分析研究才刚开始。本项目拟从原有和已改进的工业控制协议入手，对协议安全和隐私目标等进行原语描述，从逻辑安全、计算安全等角度进行分析，并延展到融合了无线传感器网络的工业控制协议。从这一研究视角，探讨融合无线传感网的安全协议分析与原有工业控制协议分析差异，并对这类网络协议的隐性观察等价安全分析、隐私特性到隐私目标的等价描述、协议安全分析组合算法等进行深入研究，为安全协议分析研究提供新的理论和视角，给融合了无线传感器网络的工业控制协议安全分析和隐私保护关键技术的研究开拓新的思路和方法

由于无线传感器网络的灵活性和弱安全性，现有的融合了无线传感器网络工业控制协议的安全分析比传统的工控协议更加复杂。工业控制协议安全分析是面向工业控制网络的协议的安全分析，通过形式化分析模型、计算复杂性理论模型和计算可靠性模型对工控系统安全进行研究。随着工业朝着网络化、互联化的方向不断发展，工业控制系统的安全问题日益严重，从信息安全角度对工业控制协议的分析研究愈发重要。研究项目从融合无线传感网的安全协议分析与原有工业控制协议差异入手，研究解决了融合了无线传感器网络的安全工业控制协议的安全和隐私完备定义问题。总结并建立融合了无线传感器网络的安全工业控制协议的安全和隐私目标需求原语集合。构造融合了无线传感器网络的安全工业控制协议的安全和隐私目标到实际设计实现的安全和隐私之间的迹等价和观察等价自动转换方法。分别在逻辑攻击分析、计算攻击分析和实现攻击分析层面上给出融合了无线传感器网络的安全工业控制协议的安全和隐私度量方法。研究项目同时向海洋领域无线传感器网络研究、区块链协议等相关研究领域进行了研究扩展，也取得了一定的成果。