Scyther tool 入门 | 易学教程

1、Scyther 适合分析什么样的协议

首先协议分析工具并不是可以分析所有的协议，每种协议都有其自己适合的分析方法，并不都是可以使用形式化方法来分析。

目前协议分析方法：模态逻辑分析（BAN逻辑，Bieber逻辑等）、定理证明分析（耗费资源）、模型检测分析。

Scyther适合分析协议的特征：

参与协议的对象较少（列如：客户端，服务端，认证端）
协议自身没有使用加密、认证、过程协商。而是依托第三方加密协议
不支持及双线性对和的协议分析

下图是比较形式化分析的工具性能的截图（基本上可以对自己要分析的协议有一个基本的判断之后，就可以选择使用什么样的工具来分析协议）

2、Scyther 如何分析一个协议

下面我简单举例一个单纯使用加密的的简单协议（A----->B之间的消息发送消息c，发送之前对消息单纯的使用hash函数加密）

首先我么按照上面的描述形式化这个简单的列子（并申明收发双方之间可以接受到消息）------结果证明我们形式化过程没有问题，接受者b 和发送者 a 可以实现消息的传递（双方认可）

下面我们对协议进行验证是否存在敌手攻击，即就是协议消息被敌手获取的漏洞，结果证明，即便是发送的时候使用了加密函数对消息加密，敌手仍然可以获取信息

（如图DY模型下输出两个攻击图）

3、Scytehr 的敌手模型

Dolev-Yao模型的概念（参考资料-----《A Structured Operational Modelling of the Dolev-Yao Treat Model》）

强安全模型：敌手模型的攻击参数可以添加随机数泄露、状态空间泄露、会话秘钥泄露等

Scyther 工具的一个好处就是强安全模型的参数等都可以通过手动的设置选项来添加。

4、Scyther 的改进

对 Scyther的改进我们主要从两个方面入手，

一是：界面的汉化分析界面中所有的涉及到按钮的标识的地方的代码全部使用 "#coding=utf-8" 或者“ #-*- coding:utf-8 -*-” 来编译（具体的汉化过程不写了，下图是我调整了部分代码还没有全部替换完），（看见国内一个博士汉化了 Scytehr-linux, Scyther-linux-Compromise其实汉化方法也是一样的）

二是：添加协议分析计时器的功能

（目前还没做完）

5、Scyther 输出的攻击轨迹图分析

Scyther输出的轨迹图包括两大类，一是协议分析的实例轨迹图，另一类是在敌手模型下输出的安全隐患的攻击轨迹图

先分析上面举的例子：图片放小一点来看，首先我们在协议中声明了两个角色（分别表示客户端A--a和服务端B---b）,声明了常量函数 hash 和 unhash 并且标明了互为反函数

为了简单我们只让 a 发送一个使用 hash() 加密的消息 c 给 b ,并且我们在安全属性声明 b可以获得消息 c 承认接受到。

下图是一个运行实例的轨迹图首先Run 1 中假设 Bob 是 a 的角色代理 , b 中 Alice是角色代理我们发送Bob的公钥加密发送消息，{hash(c#1)} ，显示结果为 Alice承认 Bob发送给自己信息。

这样就将运行实例1 （Run1 ）d的轨迹图描述了出来。

下面我们看攻击轨迹输出的图

6、Scyther 内部算法 Athena 的介绍

Athena算法支持多协议的并行分析、时序相关的协议、多秘钥设施（PKIs）模式化、多协议的多种攻击

具体的算法分析的参考资料:Cremers C J F , Mauw S . Operational Semantics of Security Protocols[C]// International Conference on Scenarios: Models. Springer-Verlag, 2005.

Athena算法的源码（点击下载）

scyther 使用该算法对协议进行分析，如果在输入协议，划分成多个主题规格，调用该算法，如果能不能搭建出安全声明的反例，则输出OK 反之输出Fail

7、Scyther 形式化描述语言的SPDL的书写规范

规范部分参见之前的博客

8、Scytehr 工具为什么最好在Linux下使用

之前在Windows下配置使用 Scyther 结果不是理想，（Wind下的首先下载对应的版本，我是在 PY上加载的文件，配置好插件之后还是会提示问题，）