Scyther tool 入门

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，）

 要安装支持的插件截图见下面： 报错的这个 包 目前无法安装 感觉应该是版本之前不兼容问题

 

  大家如果要使用可以将wxpython离线之后 安装在试一试。

9、Scyther 版本 Scyther-linux 和 Scyther-linux-Compromise之间的差别在哪

    两个版本之间的差别 ： Compromise是之前的升级版，添加 了敌手的攻击模型---->强安全模型。

10、实现加密认证的协议本身分析为什么比较难，需要攻克什么样的问题

    TLS协议时很多协议依赖的加密认证协议，整个协议的认证过程和秘钥建立过程复杂，即便是分析清楚也要花费大量的时间。还有中间牵扯的算法要全部进行指定

 

13、抛开乙方加密协议我们如何快速分析甲方的协议

    可以参考  《OAuth2.0 协议的安全形式化分析》

14、Scyther工具的官方网站资料

https://people.cispa.io/cas.cremers/scyther/

15、 国内工业协议形式化分析存在的问题是什么