《門級信息流分析理論及套用》是2014年科學出版社出版的圖書，作者是胡偉、慕德俊。
基本介紹
- 書名：門級信息流分析理論及套用
- 作者：胡偉,慕德俊
- ISBN：9787030423702
- 頁數：224
- 定價：72.00
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2014-11
- 裝幀：平裝
內容簡介,作者簡介,目錄,
內容簡介
本書屬於信息安全領域，旨在解決物聯網和信息物理系統環境下高可靠系統所面臨的信息安全問題。但本書同時涵蓋了網路信息安全、數字電路、設計自動化以及算法複雜性理論等相關學科。其中，在網路信息安全領域主要涉及基於格模型的信息流安全理論及方法；在數字電路方面主要涉及信息流模型的形式化描述以及設計最佳化問題；在設計自動化領域主要利用了一些相關的電路設計、評估與驗證方法；在算法複雜性理論方面主要涉及一些相關算法的設計與複雜度分析。
作者簡介
胡偉，男，1982年10月生，分別於2005年、2008年和2012年獲得西北工業大學“信息對抗技術”專業學士、“模式識別與智慧型系統”專業碩士和“控制科學與工程”專業博士學位，2009年9月—2011年9月赴加州大學聖迭戈分校計算機科學與工程系學習，2012年7月入西北工業大學“計算機科學與技術”博士後流動站，主要從事硬體安全、高可靠系統安全、嵌入式安全、可重構計算等方面的研究。
慕德俊，男，1963年6月生，西北工業大學自動化學院教授、博士生導師，主要研究方向包括網路與信息安全、控制理論與套用、網路化控制、無線感測器網路等。
目錄
前言
第1章緒論1
1.1信息安全問題的起源與發展1
1.1.1信息安全問題的起源1
1.1.2信息安全問題的發展歷程1
1.1.3信息安全問題的發展方向4
1.2高可靠系統信息安全6
1.2.1高可靠系統面臨的信息安全問題6
1.2.2高可靠系統的信息安全需求8
1.2.3高可靠系統安全研究概述8
1.3常用信息安全機制9
1.3.1密碼算法10
1.3.2訪問控制10
1.3.3信息流控制12
1.4本書主要研究內容14
1.5本書主要特點和讀者對象15
第2章信息流安全相關理論16
2.1信息和數據16
2.2信息流的定義16
2.3信息流的分類16
2.3.1顯式流16
2.3.2隱式流17
2.3.3時間信息流18
2.3.4間接流19
2.4信息流安全策略19
2.4.1信息流安全主體和客體19
2.4.2信息流安全等級20
2.4.3信息流的格模型20
2.5常用信息流安全模型23
2.5.1軍用模型23
2.5.2Bell—LaPadula模型24
2.5.3Biba模型25
2.5.4無干擾模型25
2.6信息流控制機制26
2.6.1基於編譯的機制27
2.6.2基於執行的機制27
2.7信息流跟蹤技術29
2.7.1信息流跟蹤29
2.7.2程式語言層的信息流跟蹤技術30
2.7.3作業系統層的信息流跟蹤技術31
2.7.4體系架構層的信息流跟蹤技術31
2.7.5邏輯門級的信息流跟蹤技術31
2.8本章小結32
第3章二級安全格下的GLIFT理論33
3.1基本概念和原理33
3.2GLIFT邏輯函式的基本性質36
3.3基本門GLIFT邏輯的形式化描述38
3.3.1緩衝器38
3.3.2非門39
3.3.3觸發器39
3.3.4與門和與非門40
3.3.5或門和或非門41
3.3.6異或門和同或門42
3.3.7三態門43
3.4基本門GLIFT邏輯的複雜度分析44
3.4.1與門44
3.4.2或門45
3.4.3與非門和或非門45
3.4.4異或門46
3.5GLIFT邏輯的不精確性46
3.5.1GLIFT邏輯潛在的不精確性46
3.5.2不精確性根源的分析與證明48
3.6實驗結果與分析52
3.6.1複雜度分析52
3.6.2精確性分析53
3.7本章小結55
第4章多級安全格下的GLIFT理論57
4.1多級安全格模型57
4.2多級安全格下的GLIFT問題59
4.2.1三級線性安全格59
4.2.2四級線性安全格60
4.2.3任意級線性安全格61
4.2.4非線性安全格64
4.3多級安全格下的相關運算和運算律65
4.3.1安全類的邊界運算65
4.3.2安全類邊界運算的運算律66
4.3.3點積運算66
4.3.4點積運算的運算律67
4.4基本門GLIFT邏輯的形式化描述68
4.4.1緩衝器68
4.4.2非門68
4.4.3觸發器69
4.4.4與門和與非門69
4.4.5或門和或非門72
4.4.6異或門和同或門73
4.4.7三態門74
4.5GLIFT邏輯的布爾描述75
4.5.1安全類的編碼75
4.5.2運算符的布爾實現76
4.5.3GLIFT邏輯的布爾實現78
4.6多值邏輯系統下的GLIFT邏輯79
4.6.1四值邏輯79
4.6.2四值邏輯系統下的污染傳播80
4.6.3四值邏輯系統下的GLIFT邏輯81
4.6.4九值邏輯系統下的GLIFT邏輯82
4.7實驗結果與分析84
4.7.1GLIFT邏輯的複雜度分析84
4.7.2GLIFT邏輯的性能分析85
4.8本章小結87
第5章GLIFT邏輯生成算法理論88
5.1基本概念與理論88
5.1.1相關概念88
5.1.2NP完全性理論90
5.2精確GLIFT邏輯生成問題的NP完全性92
5.2.1非定常GLIFT邏輯的存在條件92
5.2.2污染傳播判定問題93
5.2.3污染傳播搜尋問題94
5.3GLIFT邏輯生成算法95
5.3.1暴力算法96
5.3.20—1算法97
5.3.3構造算法99
5.3.4完全和算法101
5.3.5SOP—POS算法102
5.3.6BDD—MUX算法104
5.3.7RFRR算法106
5.3.8GLIFT邏輯生成算法的比較108
5.4結果與分析109
5.4.1實驗流程109
5.4.2實驗結果與分析110
5.5本章小結112
第6章GLIFT邏輯的設計最佳化問題113
6.1二級安全格下GLIFT邏輯編碼方式及其不足113
6.1.1二級安全格下GLIFT邏輯編碼方式113
6.1.2二級安全格下GLIFT邏輯編碼方式的不足114
6.2二級安全格下GLIFT邏輯編碼方式的改進115
6.2.1GLIFT邏輯現有編碼方式的改進115
6.2.2基本門GLIFT邏輯118
6.2.3新舊編碼方式下GLIFT邏輯的比較120
6.2.4新GLIFT邏輯用於硬體冗餘123
6.3多級安全格下GLIFT邏輯的設計最佳化問題125
6.3.1編碼方式的最佳化125
6.3.2利用無關項最佳化GLIFT邏輯127
6.4實驗結果與分析131
6.4.1靜態驗證效率分析131
6.4.2動態實現性能分析132
6.5本章小結136
第7章GLIFT方法的套用137
7.1GLIFT方法套用原理137
7.2靜態信息流安全測試與驗證140
7.3動態信息流跟蹤143
7.4GLIFT在開關電路設計中的擴展套用145
7.4.1靜態邏輯冒險檢測145
7.4.2X—傳播146
7.4.3可控性分析148
7.4.4錯誤檢測149
7.5本章小結149
第8章測試與驗證方法150
8.1測試與驗證內容150
8.1.1GLIFT邏輯精確性分析150
8.1.2GLIFT邏輯複雜度分析151
8.1.3GLIFT邏輯靜態測試與驗證分析152
8.2測試與驗證流程152
8.2.1精確性分析流程152
8.2.2複雜度分析流程153
8.2.3靜態測試與驗證流程154
8.3測試與驗證環境154
8.3.1ABC工具155
8.3.2SIS工具158
8.3.3ESPRESSO工具159
8.3.4ModelSim工具160
8.3.5DesignCompiler工具161
8.4測試信號源163
8.4.1計數器163
8.4.2ModelSim內置隨機數發生器164
8.4.3線性反饋移位暫存器164
8.4.4非線性反饋移位暫存器167
8.5本章小結167
第9章測試與驗證實例168
9.1I2C匯流排控制器的測試168
9.2AES密碼算法核的測試與驗證173
9.3ALU的測試與驗證176
9.4本章小結182
第10章結束語183
10.1本書的主要工作183
10.2後續工作與展望185
參考文獻187
附錄1CLASS標準單元庫相應的GLIFT邏輯庫196
附錄2軟體工具和測試基準集204
附錄3ModelSim仿真工具參考腳本205
附錄4DesignCompiler綜合工具參考腳本206
附錄5縮略詞表208
附錄6符號對照表211
3.4基本門GLIFT邏輯的複雜度分析44
3.4.1與門44
3.4.2或門45
3.4.3與非門和或非門45
3.4.4異或門46
3.5GLIFT邏輯的不精確性46
3.5.1GLIFT邏輯潛在的不精確性46
3.5.2不精確性根源的分析與證明48
3.6實驗結果與分析52
3.6.1複雜度分析52
3.6.2精確性分析53
3.7本章小結55
第4章多級安全格下的GLIFT理論57
4.1多級安全格模型57
4.2多級安全格下的GLIFT問題59
4.2.1三級線性安全格59
4.2.2四級線性安全格60
4.2.3任意級線性安全格61
4.2.4非線性安全格64
4.3多級安全格下的相關運算和運算律65
4.3.1安全類的邊界運算65
4.3.2安全類邊界運算的運算律66
4.3.3點積運算66
4.3.4點積運算的運算律67
4.4基本門GLIFT邏輯的形式化描述68
4.4.1緩衝器68
4.4.2非門68
4.4.3觸發器69
4.4.4與門和與非門69
4.4.5或門和或非門72
4.4.6異或門和同或門73
4.4.7三態門74
4.5GLIFT邏輯的布爾描述75
4.5.1安全類的編碼75
4.5.2運算符的布爾實現76
4.5.3GLIFT邏輯的布爾實現78
4.6多值邏輯系統下的GLIFT邏輯79
4.6.1四值邏輯79
4.6.2四值邏輯系統下的污染傳播80
4.6.3四值邏輯系統下的GLIFT邏輯81
4.6.4九值邏輯系統下的GLIFT邏輯82
4.7實驗結果與分析84
4.7.1GLIFT邏輯的複雜度分析84
4.7.2GLIFT邏輯的性能分析85
4.8本章小結87
第5章GLIFT邏輯生成算法理論88
5.1基本概念與理論88
5.1.1相關概念88
5.1.2NP完全性理論90
5.2精確GLIFT邏輯生成問題的NP完全性92
5.2.1非定常GLIFT邏輯的存在條件92
5.2.2污染傳播判定問題93
5.2.3污染傳播搜尋問題94
5.3GLIFT邏輯生成算法95
5.3.1暴力算法96
5.3.20—1算法97
5.3.3構造算法99
5.3.4完全和算法101
5.3.5SOP—POS算法102
5.3.6BDD—MUX算法104
5.3.7RFRR算法106
5.3.8GLIFT邏輯生成算法的比較108
5.4結果與分析109
5.4.1實驗流程109
5.4.2實驗結果與分析110
5.5本章小結112
第6章GLIFT邏輯的設計最佳化問題113
6.1二級安全格下GLIFT邏輯編碼方式及其不足113
6.1.1二級安全格下GLIFT邏輯編碼方式113
6.1.2二級安全格下GLIFT邏輯編碼方式的不足114
6.2二級安全格下GLIFT邏輯編碼方式的改進115
6.2.1GLIFT邏輯現有編碼方式的改進115
6.2.2基本門GLIFT邏輯118
6.2.3新舊編碼方式下GLIFT邏輯的比較120
6.2.4新GLIFT邏輯用於硬體冗餘123
6.3多級安全格下GLIFT邏輯的設計最佳化問題125
6.3.1編碼方式的最佳化125
6.3.2利用無關項最佳化GLIFT邏輯127
6.4實驗結果與分析131
6.4.1靜態驗證效率分析131
6.4.2動態實現性能分析132
6.5本章小結136
第7章GLIFT方法的套用137
7.1GLIFT方法套用原理137
7.2靜態信息流安全測試與驗證140
7.3動態信息流跟蹤143
7.4GLIFT在開關電路設計中的擴展套用145
7.4.1靜態邏輯冒險檢測145
7.4.2X—傳播146
7.4.3可控性分析148
7.4.4錯誤檢測149
7.5本章小結149
第8章測試與驗證方法150
8.1測試與驗證內容150
8.1.1GLIFT邏輯精確性分析150
8.1.2GLIFT邏輯複雜度分析151
8.1.3GLIFT邏輯靜態測試與驗證分析152
8.2測試與驗證流程152
8.2.1精確性分析流程152
8.2.2複雜度分析流程153
8.2.3靜態測試與驗證流程154
8.3測試與驗證環境154
8.3.1ABC工具155
8.3.2SIS工具158
8.3.3ESPRESSO工具159
8.3.4ModelSim工具160
8.3.5DesignCompiler工具161
8.4測試信號源163
8.4.1計數器163
8.4.2ModelSim內置隨機數發生器164
8.4.3線性反饋移位暫存器164
8.4.4非線性反饋移位暫存器167
8.5本章小結167
第9章測試與驗證實例168
9.1I2C匯流排控制器的測試168
9.2AES密碼算法核的測試與驗證173
9.3ALU的測試與驗證176
9.4本章小結182
第10章結束語183
10.1本書的主要工作183
10.2後續工作與展望185
參考文獻187
附錄1CLASS標準單元庫相應的GLIFT邏輯庫196
附錄2軟體工具和測試基準集204
附錄3ModelSim仿真工具參考腳本205
附錄4DesignCompiler綜合工具參考腳本206
附錄5縮略詞表208
附錄6符號對照表211
