A hyperproperty relates executions of a program and is used to formalize security objectives such as confidentiality, non-interference, privacy, and anonymity. Formally, a hyperproperty is a collection of allowable sets of executions. A program violates a hyperproperty if the set of its executions is not in the collection specified by the hyperproperty. The logic HyperCTL^* has been proposed in the literature to formally specify and verify hyperproperties. The problem of checking whether a finite-state program satisfies a HyperCTL^* formula is known to be decidable. However, the problem turns out to be undecidable for procedural (recursive) programs. Surprisingly, we show that decidability can be restored if we consider restricted classes of hyperproperties, namely those that relate only those executions of a program which have the same call-stack access pattern. We call such hyperproperties, \emph{stack-aware hyperproperties.} Our decision procedure can be used as a proof method for establishing security objectives such as noninference for recursive programs, and also for refuting security objectives such as observational determinism. Further, if the call stack size is observable to the attacker, the decision procedure provides exact verification.


翻译:超属性关联程序的执行轨迹,用于形式化表达机密性、非干扰、隐私和匿名性等安全目标。从形式上看,超属性是允许执行的集合族。若某程序的执行集合不属于超属性所规定的集合族,则该程序违反该超属性。学界已提出逻辑HyperCTL^*用于超属性的形式化规范与验证,且已知对于有限状态程序,验证其是否满足HyperCTL^*公式的问题是可判定的。然而对于过程式(递归)程序,该问题被证明不可判定。令人惊讶的是,我们发现若仅考虑一类受限超属性——即仅关联具有相同调用堆栈访问模式的程序执行轨迹,可判定性可以恢复。我们将此类超属性称为"堆栈感知超属性"。我们的判定程序可作为证明方法,用于建立递归程序的安全性目标(如非推理性质),也可用于反驳安全性目标(如观测确定性)。此外,若攻击者可观测调用堆栈大小,该判定程序能提供精确验证。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
55+阅读 · 2020年9月7日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
106+阅读 · 2019年10月9日
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年3月17日
Arxiv
0+阅读 · 2023年3月16日
Arxiv
0+阅读 · 2023年3月15日
Arxiv
10+阅读 · 2021年11月3日
Arxiv
15+阅读 · 2020年12月17日
VIP会员
最新内容
《同步多无人机系统中的故障与通信》
专知会员服务
2+阅读 · 今天6:23
面向国防作战的最佳自主与蜂群无人机技术
专知会员服务
7+阅读 · 7月28日
《异构人类团队的协作决策过程混合建模研究》
博士论文 | 面向大模型推理的内存高效算法
专知会员服务
5+阅读 · 7月27日
美空军新型反无人机部队初探
专知会员服务
9+阅读 · 7月27日
相关资讯
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员