Modelování a verifikace platebního systému

Mgr. Marharyta Zhuk

Master's thesis

Modelling and verification of payment system

Abstract:

Firma Y Soft ve spolupráci s LaBAK (Laboratoř bezpečnosti a aplikované kryptografie) vytváří nový komunikační protokol pro platební styk. Nezbytnou součástí vývoje programů je dnes verifikace. Především se to vztahuje na systémy, jejichž chování musí být bezchybné, jako jsou platební protokoly. Dokázat korektnost počítačových systému umožňují automatizované metody formální verifikace. Jednou z nich je ověřování modelu nebo model checking, kdy se vytvoří model daného systému a na něm je následně ověřena platnost specifikované vlastnosti. Ověřované vlastnosti se popisují vhodným formalismem, klasicky temporální logikou, jako je logika lineárního času LTL. V této práci bude model platebního protokolu vytvořen ve formalismu Message Sequence Chart, který je široce používaným formalismem pro modelování komunikačního chování objektů systémů. Tím zachytíme systémové požadavky a přehledně si představíme přesný běh komunikace v systému. Modelováni b ude provedeno v nástroji Sequence Chart Studio. Pak se uvažuje o vytvoření modelu v verifikačním nástroji DiVinE, který je vhodný především pro verifikaci softwaru a modelů komunikačních protokolů. Nástroj podporuje ověřování LTL vlastností a má vlastní modelovací jazyk DVE, ve kterém bude model platebního protokolu popsán. Zaměříme se na vlastnosti, které má model splňovat, a následně je ověříme. Dále použijeme verifikační nástroj ProVerif pro modelování a verifikaci kryptografické bezpečnosti platebního protokolu.

Abstract:

Company Y Soft in cooperation with LaBAK ( Laboratory of security and applied cryptography) creates a new communication protocol for payments. Verification is an essential part of the program development today. In particular, this is important for systems which behavior must be impeccable, like payment protocols. To prove the correctness of computer system enables automated formal verification methods. One of this is model checking, when a model of the system is creating and it is subsequently validated with the specified property. Properties that have to be verified must be described in an appropriate formalism. The classic temporal logic like LTL is usually used. In this work, the model of a payment protocol was done in the Message Sequence Chart formalism, which is a widely used formalism for modeling the communication behavior of system objects. This will observe the system requirements and clearly imagine the exact course of communication in the system. Modelling will be made in Sequence Chart Studio tool. Then, we will make a model with DiVinE model checker, which is particularly suitable for the verification of software models and communication protocols. The tool supports verification of LTL properties and has a DVE modeling language in which the model of the payment protocol will be described. We will focus on the characteristics of the model must have, and then verify it. Next, we use ProVerif verification tool for the modeling and verification of cryptographic security properties of the payment protocol.

Keywords

DiVinE, DVE, formalni verifikace, logika LTL, modelovani, overovani modelu, MSC, Basic MSC, High-level MSC, SCStudio, ProVerif

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 26. 5. 2014

Thesis defence

• Date of defence: 23. 6. 2014
• Supervisor: RNDr. Vojtěch Řehák, Ph.D.
• Reader: RNDr. Pavel Sekanina

Masaryk University

Faculty of Informatics

Master programme / field:
Informatics / Information Systems