π-网--一类新型的模块化高级Petri网

π-网是一类新型的模块化的高级Petri网.π-网有机地结合了两类并发模型Petri网和π-演算,π-网既可称为Petri网中的π-演算,又是π-演算的Petri网形式的体现,从而在语义上实现了从π-演算到Petri网的一种自动翻译,较完整地解决了π-演算的分布式语义问题,在π-网中,任一π-网都可由四类基本π-网Tau网、输入网、自由输出网和匹配网通过π-网的复合规则复合而成,这一结果不仅使得一个π-进程能够在π-网中得到自动的演进,也使得π-网自身具有了极大的可操作性和可计算性.     

基于时间Petri网的密码协议分析

形式化分析方法由于其精炼、简洁和无二义性逐步成为分析密码协议的一条可靠和准确的途径,但是密码协议的形式化分析研究目前还不够深入.在文中首先对四类常见的密码协议形式化分析方法作了一些比较,阐述了各自的特点,然后用时间Petri网来表示和分析密码协议.该方法不但能够反映协议的静态和动态的特性,而且能够对密码协议进行时间、空间上的性能评估.作为实例,对Aziz-Diffie无线协议作了详细的形式分析和性能评估,验证了已知的、存在的漏洞,并且给出了该协议的改进方案.     

不可否认协议形式化分析的Petri网方法

Petri网是一种描述及分析并发行为的工具,在安全协议的形式化分析中得到了广泛的应用,但目前还没有人使用Petri网来分析不可否认协议.本文以一般安全协议的Petri网分析方法为基础,提出了使用Petri网分析不可否认协议的建模及分析方法,该方法可以描述并分析一些其它形式化方法无法描述的协议性质.使用该方法分析J. Zhou和D. Gollmann的公平不可否认协议发现了它议的一个许多其它形式化方法不能发现的已知缺陷.     

基于Petri网的双重数字签名的描述与验证

双重数字签名是保障电子交易中持卡人、商户及银行三方安全传输信息的重要技术之一。Petri网是一种描述和验证密码协议的有效手段。利用Petri网从静态和动态两方面仿真分析双重数字签名在电子支付系统中的应用。在静态描述方面,建立了双重数字签名的Petri网模型,并给出形式化描述。在动态验证方面,采用可达树分析此密码协议,验证了可达性、有界性、活性等性质。同时分析表明双重数字签名具有抵抗非法入侵的能力,可以提高电子支付系统的安全性。     

基于代价时间Petri网的合同网模型研究

提出一种扩展了价格信息的时间Petri网--代价时间Petri网,并用代价时间Petri网来模拟合同网协商过程,建立虚拟企业的合同加工模型.在合同网协议框架内,利用代价时间Petri网为合同网协议的招标、投标和中标过程进行建模分析,给出了招标要求和Agent在投标和评标决策过程的代价时间Petri网模型,最后利用该模型对盟员企业内部制造过程以及相互之间的协作关系进行了形式化分析和验证.     

基于π网的多Agent系统建模与分析

首先集成两种互为补充的形式化方法-面向对象Petri网(Object-Oriented Petri nets,OPN)和π演算,建立了一种通用的形式化建模方法——π网.π网利用OPN形象地描述系统的初始化模型及动态行为,利用π演算刻画系统的动态演化.然后以π网为语义基础,从软件体系结构的角度,建立了一种多Agent系统体系结构模型(Multi-agent Systems Architecture Model,MASAM).在MASAM中,将多Agent系统抽象为计算Agent、连接Agent和配置等三个单元,并描述了多Agent系统的动态演化;研究了系统演化后体系结构一致性的分析方法,从而可以检测系统开发早期存在的错误,确保模型的可靠性和正确性.     

基于颜色Petri网的TCP协议模拟和分析

TCP协议是目前广泛使用的一种可靠的网络传输协议.TCP协议的分析和改进一直是研究的热点,由于协议的复杂性,协议的形式化描述是其中的难点.文章用颜色Petri网及其工具CPN/tool对简化的TCP协议进行建模和分析,对协议中各种动态关系有较好的刻画,分析了协议的不足,减少了利用一般Petri网系统(如P/T系统)模拟复杂系统的难度.     

信息物理融合系统可信软件形式化建模与分析

从多Agent系统的角度,以Petri网和π演算为语义基础,建立了一种信息物理融合系统（cyber-physical systems,CPS）可信软件形式化模型（high-confidence software formal model,HCSFM）. HCSFM以Petri网形象地描述CPS可信软件静态结构模型及动态行为,用Petri网分析方法和支持工具对模型进行分析和验证; 利用π演算刻画CPS可信软件中Agent的加入、退出、更新和体系结构重配置等动态演化机制,并研究Agent的演化策略及演化后CPS的一致性,确保动态演化后CPS软件能正常交互,从而为CPS软件设计提供可信保障. 通过HCSFM在无人驾驶车辆编队CPS中的应用,表明HCSFM可以有效地对CPS可信软件进行建模和分析.     

基于Petri网的认证协议分析

认证协议的成功设计是网络安全领域的关键问题之一,对其进行形式化分析是当前研究的热点.在已知协议的运行模式的基础上,给出了基于Petri网的认证协议分析的具体方法,并通过一个实例说明了该方法的有效性.     

多元化网络管理协议的Petri网模型及其验证

介绍了一种新型的卫星网网络管理协议，并阐述了此协议服务联系和服务原语的设计，利用Petri网描述协议的方法，对此网络管理协议模型进行了形式化描述，并利用Petri网的可达性分析、S_不变量分析和T_不变量分析对此协议进行了逻辑正确性验证，确保了此协议具有有界性、活性、守恒性、完整性、前进性等性质，从而减少了协议设计中潜在的错误，为此协议的实现打下了良好的基础。     

颜色Petri网一种专有协议的描述和验证

介绍了我们在一个网络安全项目中设计的点到点链路层协议,然后利用颜色Petri网和CPN Tools对该协议建模、分析和验证。首先建立了协议模型,然后运用仿真方法和状态空间分析方法考察协议行为特征。通过建模分析方法有助于我们找到协议中的疏漏,体现了协议设计过程中形式化建模和分析方法的优点和遇到的挑战。     

UML状态图至Petri网转化方法的研究

作为一种面向对象分析和设计建模语言,统一建模语言(UML)已经越来越多的被用在大型系统中,然而,UML是半形式化的,这使得很难对其进行严格的语义分析和正确性验证.状态图作为UML动态描述机制的重要组成部分,同样存在这样的问题,而Petri网作为一种建模工具,有着严格的形式化语义,而且有很多成熟的分析方法.本文针对UML2.0状态图模型,对状态图至Petri网转化方法进行了研究,并提出了将状态图转换为Petri网的算法.     

基于有色Petri网的安全协议安全性仿真

如何验证安全协议的安全性是一项非常重要的工作。提出了一种基于有色Petri网的安全协议形式化描述与安全性仿真验证方法。给出协议的有色Petri网模型,分析协议运行过程中可能出现的不安全状态,利用Petri网的状态可达性判断这些不安全状态是否可达从而验证协议的安全性。针对Diffie-Hellman协议给出了具体的仿真分析过程,证明了这种方法的有效性。     

多Agent系统形式化建模方法研究

简要总结了多Agent系统（MAS）形式化建模方法的研究现状;以面向对象Petri网（OPN）和π演算为基础,给出了一种直观的MAS体系结构模型（Multi-Agent Systems Architecture Model,MASAM）。OPN可以形象地描述MAS的初始化结构及动态行为,而π演算可以刻画MAS的动态演化;另外,可以利用Petri网和π演算的相关分析方法和支持工具分析和验证系统模型,在系统开发早期发现并避免体系结构级的错误。     

基于线性时态逻辑的Petri网模型检测

Petri网是一种重要的数学工具,它能有效地对并发系统进行描述和建模.线性时态逻辑LTL则是描述和验证并发系统特性的一种重要的形式化工具,它能方便准确地描述并发系统的重要性质,如安全性和活性.文章深入描述了线性时态逻辑、Bu chi自动机、Petri网和同步积之间的内在联系,并探讨了基于线性时态逻辑的Petri网模型检测策略.与其它方法比较,这种模型检测的策略结合了线性时态逻辑和Petri网模型的不同优点,增强了Petri网的模型分析和验证能力.最后,通过对一个并发系统形式化的模型检测分析,验证了相应的结论.     

着色Petri网的结构展开方法

为提升着色Petri网的设计分析与模型检验能力,讨论了着色Petri网的结构化展开技术.以着色Petri网的令牌单元和绑定单元为基元,通过对着色Petri网展开为普通Petri网的等价性证明,提出了基于着色Petri网关联矩阵和标准元语言的展开规则和规范化步骤.研究结果为着色Petri网到普通Petri网的自动转换过程和着色Petri网验证提供了有力支持.     

基于Petri网的Web服务组合模型描述和验证

Web服务及其组合的形式化描述和验证是Web服务中一个重要的研究方向.分析了基于Petri网建模的优势,给出基于Petri网的Web服务的形式化定义和描述,对Web服务组合进行建模及元素映射,给出Petri网模型生成算法并对组合服务模型的可达性、安全性、有界性与活性等特性进行验证分析.最后是对一个具体的业务流程的建模和验证分析.由分析可知,该建模方法具有一定的表达和验证Web服务组合模型的能力.     

从协议Petri网到Estelle的转换

Petri网和Estelle是国际上流行的两种描述通信协议的形式技术.基本Petri网及其衍生变种具有图形的直观表示和数学的分析方法,在协议工程领域有着广泛的应用.而Estelle类似于程序语言,可对协议进行无二义的描述.本文针对现有Petri网系统的不足,从协议形式描述的角度出发,定义了一种抽象通信特性的协议Petri网,给出了由协议Petri网转换为Estelle形式的方法.基于此方法文章还构造了自动实现转换的算法,并给出了一个实例.     

用层次颜色Petri网模拟主体行为

智能主体动态动作的形式化描述是开发应用多主体系统的的形式化描述多是基于逻辑学的描述,不易直接应用到系统开发中.该文通过利用层次颜色Petri网对市场多主体系统的模拟,提出并讨论了利用层次颜色Petri网为多主体系统建模、模拟主体行为的方法,该方法对多主体系统中主体间的各种动态关系有较好的刻画,并且通过层次化的方法减少了利用一般Petri网系统(如P/T系统)模拟复杂系统时所遇到的难度.     

一种基于Petri网的序列密码加密方案

提出了一种基于Petri网的序列密码加密方案。这种方案的基本要领是用唯一可达向量无界Petri网来产生密钥序列。产生密钥序列的计算量是明文长度的线性函数。这样产生的密钥序列是没有周期性的,也不会出现大的游程。只要每次加密时选用不同的初始标识,这种密码系统是一次一密的。由于初始标识可以以赋值的形式同密文一起传送,密钥传送十分方便。