[发明专利]基于PPTL3的社交网络系统隐私安全运行时验证方法

说明书

本发明公开了一种基于PPTL₃的社交网络系统隐私安全运行时验证方法，对于待验证的性质P，用PPTL₃公式来描述，然后分别将P与非P所对应的逻辑公式转化为范式，并进一步转化为范式图及带标记的范式图，根据后者可求得相应的Buchi自动机，通过改变接受集来定义一个有穷自动机并对其确定化，最终对有穷自动机求积以构造监控器；在此基础上，还公开了运行时验证在社交网络系统中的应用，通过PPTL₃公式来描述社交网络应满足的性质，并建立相应的监控器，在系统运行的时候，对其进行监控以判断当前的运行是否满足该性质。

技术领域

本发明属于计算机应用技术领域，尤其涉及一种基于PPTL₃的社交网络系统隐私安全运行时验证方法。

背景技术

随着计算机技术的发展，计算机软件广泛的应用于各个领域，其中社交网络(Social Network Service/Site,SNS)已经渗透到人们生活与工作的各个方面。广义而言，SNS是一群有相同兴趣与活动的人创建的在线社区，为他们提供了快速交流、分享各种信息的途径，给生活与工作带来了极大的方便。典型的SNS 国外有Facebook、Twitter、YouTube等，国内有微信、新浪微博、百度贴吧、 QQ空间等。SNS在方便人们生活的同时，也带来了大量的安全问题。2009年5 月，Koobface蠕虫攻击Facebook，窃取用户信息并在其它SNS上传播；2011 年6月，大量新浪微博用户遭受跨站脚本攻击，自动发送微博和私信、并关注用户hellosamy；2014年9月，大批好莱坞女明星照片通过iCloud泄露，其实质原因是SNS带来的隐私泄密；2015年3月，乌云漏洞平台发布高危漏洞，显示微信红包存在设计缺陷，黑客可以设计程序自动领取他人发送的红包；2015年 9月，微信等近350款苹果APP发现Xcode“恶意后门”可致用户私密信息泄露。为减少或者防止SNS中的不安全事件，需重点研究如何提高软件的可靠性和安全性：测试通过设计特定的测试用例来检测程序中存在的问题，但它并不具备完备性，且测试只能证明程序中存在问题，而不能证明程序中不存在问题；定理证明使用数学推理的方法证明系统的正确性，但它不能做到完全的自动化；模型检测通过对模型的状态空间进行穷尽搜索，以确认该系统模型是否具有某些性质，并且在大型的系统中，模型检测面临着状态空间爆炸的问题。

运行时验证(Runtime Verification,RV)是一种轻量级验证技术，它并不需要对系统进行建模，而是在系统运行的过程中对其进行监控，监控器通常从系统需求中产生，它根据系统运行所生成的轨迹来判断是否满足给定的性质。相较于上述的验证技术，运行时验证技术在验证大型的响应系统时有很大的优势。相比与测试，运行时验证并不给出预期输出结果，而是给出系统满足的性质，然后根据实际执行的结果来验证该性质；对比模型检测，则能体现出其轻量级的特性，因为不需要对整个系统建模，而是只考虑一次实际执行中系统所表现出的行为，因此，对于大型的系统，也不会产生状态爆炸问题；对于处理模型检测的状态爆炸问题，还有另一种技术，on-the-fly验证技术，相对于传统的模型检测，它并不存储完整的系统模型，而是只存储使得当前的验证程序可以执行下去的信息，其原因在于实际的验证过程中，能用到的实时信息只是系统的很小的一部分，因此在使用on-the-fly技术时，若是系统不满足待验证的性质，往往能够在只建立了系统的一小部分模型就可以得出结果，on-the-fly技术的优势在于它大大的缩减了空间的需求，可以更好的处理大型系统，但是在缩减空间的同时，也会增加时间的需求，因为它虽然存储的不是完整的系统模型，但是本质还是根据完整的系统来验证性质，所以在验证的过程中可能会有大量的回溯，而运行时验证则不存在这些问题，因为它只是针对系统实际运行的一条路径来验证性质。运行时验证起源于2001年，发展至今，其涉及的领域已经十分的广泛，主要的方面有形式化验证、Web服务、恶意攻击检测、列车运行控制系统等。