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基于Isabelle/HOL的文件系统形式化设计与验证: 2024年; 对于构建可信操作系统而言,文件系统设计和实现的正确性至关重要,即使是已经得到广泛运用的文件系统仍然有漏洞被检测出来。采用形式化方法对文件系统的设计和实现的正确性进行严格的验证是公认的可行方法。当前文件系统的形式化验证工作大多基于宏内核操作系统,而忽视了微内核操作系统架构下文件系统的验证。为此,提出一种微内核架构下采用内联数据机制的文件系统的形式化设计和验证方法。以高阶逻辑(HOL)和自动机模型为基础,将文件系统中的工作对象和系统资源抽象为系统对象来构建文件系统的工作状态,形式化地描述文件系统的相关系统调用的功能语义,将系统调用提供服务的过程抽象为系统工作状态发生跃迁的过程,并给出文件系统功能正确性和安全属性的断言。以实现的安全可信微内核操作系统(VSOS)中的安全可信文件系统(VSFS)为例,在设计阶段构建VSFS的有限状态机模型,并在Isabelle/HOL中抽象描述VSFS的可移植操作系统接口(POSIX)系统调用,分析和归纳出VSFS文件系统正确性断言,使用定理证明的方式来验证VSFS的正确性。实验结果表明,该方法在Isabella/HOL中完成VSFS有限状态机模型细粒度的形式化验证,满足预期的安全需求规范。; 王文斌钱振江钱振江靳勇邢晓双苏超孙天琦; 关键词：形式化验证定理证明有限状态机微内核

一种双系统通信形式化设计与验证方法: 本发明涉及信息处理技术领域，具体涉及一种双系统通信形式化设计与验证方法，包括以下步骤：步骤1：接收双系统间实时传输的控制指令并监测双系统间连接应用网络是否安全；步骤2：步骤1中双系统间连接应用网络安全监测结果为否，断开双...; 张强孟庆洋

可信运行控制软件形式化设计与验证被引量：1: 2022年; 可信运行控制软件作为可信计算平台中提供可信度量服务的关键软件,其自身设计是否安全可信,是可信计算平台安全运行的基础。为保证该软件设计安全可信,基于形式化模型检验基本理论,提出了软件形式化设计框架,研究了抽象行为、安全属性和代码功能正确性建模验证方法,开展了可信运行控制软件形式化设计与验证。验证结果表明,采用形式化设计方法,能够有效地解决软件设计缺陷和安全漏洞,保证软件设计与实现的正确性、安全性与一致性。; 庞飞唐六华谢小赋郝尧; 关键词：形式化方法可信计算平台漏洞

非形式化需求规约模板到形式化设计模型的自动转换方法: 本发明公开了一种非形式化需求规约模板到形式化设计模型的自动转换方法，通过基于限定自然语言的需求规约模板，以层次化的组织形式、限制的语言描述系统或构件，在此基础上进行需求规约形成非形式化的设计说明文档，并实现整个设计说明到...; 杨志斌刘承威冯思喆王飞许金淼周勇谢健王永孟; 文献传递

多序列比对算法族的形式化设计与生成被引量：3: 2020年; 多序列比对问题是生物信息学研究的重要部分,是解决物种进化关系、基因组序列分析等问题的基础。多序列比对算法具有很高的专用性,不同的算法适用于不同的研究环境。目前常用的多序列比对软件是在生物信息学理论指导下利用多个子算法装配形成的,而现有的研究主要针对特定算法的特定步骤进行优化,缺乏领域层次高抽象性的算法框架研究,致使多序列比对算法较为繁杂且冗余过多。根据产生式编程以及软件复用的思想,分析了多序列比对算法族MSAA的特征,设计了相应的泛型算法构件并刻画了构件间的交互关系,进一步借助PAR平台形式化构建了MSAA构件库,提高了装配算法的可靠性和组装灵活性,便于研究人员的维护和优化。; 张旭初石海鹤; 关键词：多序列比对算法产生式编程 PAR平台

非形式化需求规约模板到形式化设计模型的自动转换方法: 本发明公开了一种非形式化需求规约模板到形式化设计模型的自动转换方法，通过基于限定自然语言的需求规约模板，以层次化的组织形式、限制的语言描述系统或组件，在此基础上进行需求规约形成非形式化的设计说明文档，并实现整个设计说明到...; 杨志斌刘承威冯思喆王飞许金淼周勇谢健王永孟

微内核架构内存管理的形式化设计和验证方法研究被引量：4: 2017年; 由于巨大的规模和复杂性,操作系统的设计和实现的正确性很难用传统的定量方法来描述.本文阐述对微内核操作系统的形式化设计和验证的方法.在汇编层利用非确定性自动机对系统进行形式化建模,并使用Hoare三元组描述模块接口函数的前后置条件,作为函数正确性的定义.以实现的VSOS(Verified Secure Operating System)内存管理模块为例,在Isabelle/HOL定理证明器环境中对建立的内存管理模型和系统行为的操作语义进行形式化描述,并对内存管理模块的设计和实现的正确性进行验证.结果表明,这一方法是可行的和高效的.; 钱振江刘永俊姚宇峰汤力黄皓宋方敏; 关键词：操作系统内存管理形式化设计形式化验证定理证明

典型安全网关的形式化设计与证明: 2017年; 传统上依靠经验设计的安全网关侧重于功能实现,缺少严格的安全模型。对此,针对一种典型安全网关,首先根据其安全需求给出相应的安全策略,然后利用BLP模型对给出的安全策略进行形式化建模并对安全模型的内部一致性进行证明,最后对安全网关的功能规约和安全模型的一致性进行验证。为保证推理过程的正确性,使用定理证明器Isabelle/HOL对上述过程进行描述和推理,保证了安全网关顶层设计的安全性。研究结果为安全网关的形式化设计提供了一定的借鉴意义。; 王瑞云赵国磊常朝稳王雪健; 关键词：形式化设计 BLP模型

自动导航车辆系统的协调控制器的形式化设计方法: 随着智能制造业和现代物流业的快速发展，自动导航车辆（Automated Guided Vehicle，AGV）已经广泛地应用于智能制造车间、自动化码头和立体化仓库等自动化场所。AGV具有灵活性好、自动化程度高等优点。当系...; 张奇; 关键词：形式化设计有向图 PETRI网

操作系统汇编级形式化设计和验证方法被引量：3: 2016年; 由于系统的巨大规模,操作系统设计和实现的正确性很难用传统的方法进行描述和验证.在汇编层形式化地对系统模块的功能语义进行建模,提出一种汇编级的系统状态模型,作为汇编语言层设计和验证的纽带.通过定义系统状态模型的合法状态和状态转换函数来建立系统状态模型的论域,并以此来描述汇编层的论域.通过验证汇编层的功能模块的正确性来保证汇编语言层设计的正确性,达到对系统功能实现的正确性验证.同时,使用定理证明工具Isabelle/HOL来形式化地描述这一系统状态模型,基于这一形式化模型,在Isabelle/HOL中验证系统模块的功能语义的正确性.以实现的安全可信OS(verified secure operating system,简称VSOS)为例,阐述了所提出的形式化设计和验证方法,说明了这一方法的可行性.; 钱振江黄皓宋方敏; 关键词：操作系统形式化方法

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