关于计算机网络通信协议验证技术的探讨

作者:彭宁; 刊名:计算机产品与流通 上传者:曲海星

【摘要】协议验证技术是计算机网络通信协议工程技术中的重要组成部分,在保证协议正确性、完整性上发挥着至关重要的作用。基于此,本文从计算机网络通信协议的相关概述出发,就协议验证技术及其在计算机通信网络协议中的应用进行了简要分析,以期加强对协议验证技术的认识与了解,推动计算机网络通信协议的优化发展。

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在社会经济与科技技术的发展与推动下,计算机网络通信事业得到迅速发展,计算机网络通信协议设计与开发的复杂性愈发显著。这在一定程度上促进了计算机网络通信协议工程技术的产生。而协议验证技术作为计算机网络通信协议工程技术中的基础内容,在维护计算机网络通信协议复杂度,保证计算机网络通信完整性、科学性、准确性上发挥着至关重要的作用。对此,在提倡构建网络强国,实施信息化全面建设的背景下,有必要加强计算机网络通信协议验证技术的研究。一、对“计算机网络通信协议”的基本认识(一)计算机网络通信协议定义计算机网络通信协议是计算机网络学科领域中的通用语,主要是指:连接不同计算机硬件体系结构与计算机操作系统,实现在互联网中通信的支持,是计算机网络通信过程中所需遵循的规则[1]。目前,应用较为广泛的计算机通信网络协议主要有NetBEUI(NetBIOS Extended User Interface,用户拓展接口)、IPX/SPX(Internetwork Packet Exchange/Sequences PacketExchange,网际包交换/顺序包交换)与TCP/IP(TransmissionControl Protocol/Internet Protocol,传输控制协议/网际协议)。(二)计算机网络通信协议特征对计算机网络通信协议进行归纳与总结,可知:计算机网络通信协议具备活动性、安全性、完整性、同步性、有界性等特征。其中,活动性主要是指计算机网络协议具备可进展性与可终止性,一旦所设计与开发的计算机网络通信协议,某状态存在初始不可达现象,则表明协议存在漏洞或错误;安全性主要是指计算机网络通信协议运行过程中以出现错误行动,从而出现“活锁”或“死锁”问题,影响通信安全;完整性、同步性以及协议有界性主要体现在计算机网络通信协议检验过程中,基于验证技术应用,以了解协议实际情况,便于保证协议在规定中的稳定与可持续运行[2]。(三)计算机网络通信协议验证协议验证(protocol verification)是依据协议规定对协议之间实体交互情况是否满足特定与条件进行检查的过程。在计算机通信网络协议设计与开发过程中,通过应用协议验证技术进行协议验证,能够有效提升协议正确性、科学性、完整性。通常情况下,计算机网络通信协议验证有“协议分析”与“协议综合”两种途径。而我们通常所说的“协议验证”即为“协议分析”。而协议综合则是协议设计与协议验证的有机结合。在实践中,通过应用可达性、等价性、符号执行、不可变性等分析手段,能够实现协议校准,纠正协议设计与开发存在的错误。二、计算机网络通信协议验证技术的实践应用(一)时序逻辑应用下的协议验证技术在计算机网络通信协议验证过程中,时序逻辑的应用已经取得良好成效,呈现出多元化特征。例如,以代数理论为基础,利用代数进行协议参与者与协议对手方知识的科学表示,能够实现模态逻辑与有限状态自动机模型优势的相结合,赋予协议验证更强的推理能力,以提升验证技术应用质量与效率。PVS 验证系统则是基于代数理论形成的协议验证技术,其在计算机网络通信协议工程中的应用,可有效提升协议工程设计质量。又如,Burrows M、Needham R学者于1989年基于模态逻辑研究,提出的BAN逻辑,将协议认证假设为具备完整性、新鲜性的函数,实现协议消息在BAN逻辑公式中的转换,并进行协议运行属性推导,分析计算机网络通信协议是否能够达到预期目标[3]。在不断发展下,人们就BAN逻辑进行的改进,得到GNY逻辑、VO逻辑、SVO逻辑等,进一步提升了协议分析方法的实用性、准确性,这些逻

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