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基于安全缺陷知识库的系统漏洞检测工具的设计及实现

作　者: 李旭
导　师: 李晓红
学　校: 天津大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 安全软件工程误用例攻击模式顺序图 argouml
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 31次
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内容摘要

安全软件工程是对软件工程的发展,它是对怎样构建安全的软件给出了一定的方法和规范,这需要搭建一个安全的软件集成开发环境,对软件开发流程的各个阶段给予安全支持。本文研究软件系统需求和设计阶段系统漏洞检测方法和工具的实现。对系统的漏洞检测基于UML,总体上可以分为两个大的部分,一是需求阶段漏洞检测,一是设计阶段漏洞检测。需求阶段的漏洞检测主要是对用户绘制出的用例图进行检测。首先需要对argouml工具进行扩展,使之能够识别新添加的误用例,缓和用例,威胁关系和缓和关系。通过对用例图的扫描收集到用例信息,和已建成的缺陷知识库中的误用例进行连接,检查用例图中的用例是否有被误用例攻击的可能,然后把相关的误用例和缓和用例添加到该用例图中,最后再用argouml工具读取这个生成的用例图,为用户生成一副带有完整误用例信息和缓和用例信息的图。设计阶段的漏洞检测主要是对用户绘制的顺序图进行检测。顺序图描述了对象之间消息的传送,表示用例中的行为顺序。通过对顺序图的扫描收集到对象和消息信息,并将这些信息建模成有限状态自动机,然后提取出其中所有的路径,和已建立好的缺陷知识库中的攻击模式库进行连接,检查是否有攻击路径存在,如果有,给出提示信息。为了更好的和缺陷知识库中的攻击模式库进行匹配,需要扩展argouml工具,使之能够添加和提取对象的组件信息和消息的事件信息。这是为了从更高的抽象层提取出路径信息。系统漏洞检测工具可以用来检测需求和设计中潜在的安全漏洞,以便尽早的发现系统的缺陷,对减少代码中的安全漏洞有积极的作用,可大大降低软件的开发成本。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-12
  1.1 课题背景及意义  7-10
    1.1.1 课题背景  7-9
    1.1.2 课题意义  9-10
  1.2 课题内容及创新点  10-11
  1.3 论文结构安排  11-12
第二章文献综述  12-21
  2.1 安全需求分析  12-14
    2.1.1 安全需求的定义  12-13
    2.1.2 安全需求的获得  13-14
  2.2 攻击模式  14-16
  2.3 元数据仓库  16-19
    2.3.1 MOF  16-18
    2.3.2 JMI  18
    2.3.3 XMI  18-19
  2.4 argouml简介  19-21
第三章系统漏洞检测工具的架构设计  21-33
  3.1 漏洞检测工具的总体架构  21-23
  3.2 需求阶段漏洞检测工具的架构设计  23-27
    3.2.1 误用例  23-25
    3.2.2 误用例库中元素的存储形式  25-26
    3.2.3 基于用例图的漏洞检测  26-27
  3.3 设计阶段漏洞检测工具  27-33
    3.3.1 攻击模式的形式化  27-28
    3.3.2 系统组件和事件信息  28-32
    3.3.3 基于顺序图的漏洞检测  32-33
第四章漏洞检测工具的详细设计与实现  33-62
  4.1 安全需求检测工具的详细设计与实现  33-47
    4.1.1 基于argouml用例图的扩展  33-37
    4.1.2 用例图扫描模块  37-39
    4.1.3 误用例检测及添加模块  39-43
    4.1.4 应用实例  43-47
  4.2 安全设计检测工具的详细设计与实现  47-62
    4.2.1 基于argouml类图的扩展  47-50
    4.2.2 基于argouml顺序图的扩展  50-55
    4.2.3 顺序图扫描模块  55-57
    4.2.4 威胁检测模块  57-59
    4.2.5 应用实例  59-62
第五章结论与展望  62-64
  5.1 结论  62
  5.2 展望  62-64
参考文献  64-67
发表论文和参加科研情况说明  67-68
致谢  68

基于安全缺陷知识库的系统漏洞检测工具的设计及实现

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