verigraph/src/it/polito/verigraph/mcnet/netobjs/PolitoAntispam.java

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   3  *
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   8  *******************************************************************************/
   9 package it.polito.verigraph.mcnet.netobjs;
  10
  11 import java.util.ArrayList;
  12 import java.util.List;
  13 import com.microsoft.z3.BoolExpr;
  14 import com.microsoft.z3.Context;
  15 import com.microsoft.z3.DatatypeExpr;
  16 import com.microsoft.z3.Expr;
  17 import com.microsoft.z3.FuncDecl;
  18 import com.microsoft.z3.IntExpr;
  19 import com.microsoft.z3.Solver;
  20 import it.polito.verigraph.mcnet.components.NetContext;
  21 import it.polito.verigraph.mcnet.components.Network;
  22 import it.polito.verigraph.mcnet.components.NetworkObject;
  23
  24 /**
  25  * Model of an anti-spam node
  26  *
  27  */
  28 public class PolitoAntispam extends NetworkObject{
  29
  30     List<BoolExpr> constraints;
  31     Context ctx;
  32     DatatypeExpr politoAntispam;
  33     Network net;
  34     NetContext nctx;
  35     FuncDecl isInBlacklist;
  36
  37     public PolitoAntispam(Context ctx, Object[]... args) {
  38         super(ctx, args);
  39     }
  40
  41     @Override
  42     protected void init(Context ctx, Object[]... args) {
  43         this.ctx = ctx;
  44         isEndHost=false;
  45         constraints = new ArrayList<BoolExpr>();
  46         z3Node = ((NetworkObject)args[0][0]).getZ3Node();
  47         politoAntispam = z3Node;
  48         net = (Network)args[0][1];
  49         nctx = (NetContext)args[0][2];
  50         //net.saneSend(this);
  51     }
  52
  53     @Override
  54     public DatatypeExpr getZ3Node() {
  55         return politoAntispam;
  56     }
  57
  58     @Override
  59     protected void addConstraints(Solver solver) {
  60         BoolExpr[] constr = new BoolExpr[constraints.size()];
  61         solver.add(constraints.toArray(constr));
  62     }
  63
  64     public void installAntispam (int[] blackList){
  65         Expr n_0 = ctx.mkConst(politoAntispam+"_n_0", nctx.node);
  66         Expr n_1 = ctx.mkConst(politoAntispam+"_n_1", nctx.node);
  67         Expr p_0 = ctx.mkConst(politoAntispam+"_p_0", nctx.packet);
  68         IntExpr t_0 = ctx.mkIntConst(politoAntispam+"_t_0");
  69         IntExpr t_1 = ctx.mkIntConst(politoAntispam+"_t_1");
  70         IntExpr ef_0 = ctx.mkIntConst(politoAntispam+"_ef_0");
  71
  72         isInBlacklist = ctx.mkFuncDecl(politoAntispam+"_isInBlacklist", ctx.mkIntSort(), ctx.mkBoolSort());
  73         BoolExpr[] blConstraint = new BoolExpr[blackList.length];
  74         if(blackList.length != 0){
  75             for (int i=0;i<blackList.length;i++)
  76                 blConstraint[i]=(ctx.mkEq(ef_0,ctx.mkInt(blackList[i])));
  77             //Constraint1aif(isInBlackList(ef_0) == or(for bl in blacklist (ef_0==bl)) ? true : false
  78             constraints.add(ctx.mkForall(new Expr[]{ef_0}, ctx.mkIff((BoolExpr)isInBlacklist.apply(ef_0),ctx.mkOr(blConstraint)),1,null,null,null,null));
  79         }else{
  80             //Constraint1bisInblackList(ef_0) == false
  81             constraints.add(ctx.mkForall(new Expr[]{ef_0}, ctx.mkEq((BoolExpr)isInBlacklist.apply(ef_0), ctx.mkBool(false)),1,null,null,null,null));
  82         }
  83
  84         //Constraint2 send(politoAntispam, n_0, p, t_0) && p.proto(POP3_RESP) ->
  85         //(exist  n_1,t_1 : (recv(n_1, politoAntispam, p, t_1) && t_1 < t_0)) && !isInBlackList(p.emailFrom)
  86         constraints.add( ctx.mkForall(new Expr[]{n_0, p_0, t_0},
  87                 ctx.mkImplies(ctx.mkAnd((BoolExpr)nctx.send.apply(politoAntispam, n_0, p_0, t_0), ctx.mkEq(nctx.pf.get("proto").apply(p_0), ctx.mkInt(nctx.POP3_RESPONSE))),
  88                         ctx.mkAnd(ctx.mkExists(new Expr[]{n_1, t_1},
  89                                 ctx.mkAnd((BoolExpr)nctx.recv.apply(n_1, politoAntispam, p_0, t_1), ctx.mkLt(t_1 , t_0)),1,null,null,null,null),
  90                                 ctx.mkNot((BoolExpr)isInBlacklist.apply(nctx.pf.get("emailFrom").apply(p_0))))),1,null,null,null,null));
  91
  92         //Constraint3 send(politoAntispam, n_0, p, t_0) && p.proto(POP3_REQ) ->
  93         //(exist n_1,t_1 : (recv(n_1, politoAntispam, p, t_1) && t_1 < t_0))
  94         constraints.add( ctx.mkForall(new Expr[]{n_0, p_0, t_0},
  95                 ctx.mkImplies(ctx.mkAnd((BoolExpr)nctx.send.apply(politoAntispam, n_0, p_0, t_0), ctx.mkEq(nctx.pf.get("proto").apply(p_0), ctx.mkInt(nctx.POP3_REQUEST))),
  96                         ctx.mkAnd(ctx.mkExists(new Expr[]{n_1, t_1},
  97                                 ctx.mkAnd((BoolExpr)nctx.recv.apply(n_1, politoAntispam, p_0, t_1),
  98                                         ctx.mkLt(t_1 , t_0)),1,null,null,null,null))),1,null,null,null,null));
  99
 100         //Constraint4 send(politoAntispam, politoErrFunction, p, t_0) ->
 101         //            (exist n_1,t_1 : (recv(n_1, politoAntispam, p, t_1) && t_1 < t_0 && p.emailFrom ==1))
 102         constraints.add( ctx.mkForall(new Expr[]{n_0, p_0, t_0},
 103                 ctx.mkImplies((BoolExpr)nctx.send.apply(politoAntispam, nctx.nm.get("politoErrFunction").getZ3Node(), p_0, t_0),
 104                         ctx.mkAnd(ctx.mkExists(new Expr[]{n_1, t_1},
 105                                 ctx.mkAnd((BoolExpr)nctx.recv.apply(n_1, politoAntispam, p_0, t_1),
 106                                         ctx.mkLt(t_1 , t_0),
 107                                         ctx.mkEq(nctx.pf.get("emailFrom").apply(p_0),ctx.mkInt(1))),1,null,null,null,null))),1,null,null,null,null));
 108
 109         //Constraint5 send(politoAntispam, n_0, p, t_0) -> p.proto == POP_REQ || p.protpo == POP_RESP
 110         constraints.add( ctx.mkForall(new Expr[]{n_0, p_0, t_0},
 111                 ctx.mkImplies((BoolExpr)nctx.send.apply(politoAntispam, n_0, p_0, t_0),
 112                         ctx.mkOr(ctx.mkEq(nctx.pf.get("proto").apply(p_0), ctx.mkInt(nctx.POP3_REQUEST)),
 113                                 ctx.mkEq(nctx.pf.get("proto").apply(p_0), ctx.mkInt(nctx.POP3_RESPONSE)))),1,null,null,null,null));
 114
 115         //Constraint6 send(politoAntispam, n_0, p, t_0) -> nodeHasAddr(politoAntispam,p.src)
 116         constraints.add( ctx.mkForall(new Expr[]{n_0, p_0, t_0},
 117                 ctx.mkImplies((BoolExpr)nctx.send.apply(politoAntispam, n_0, p_0, t_0),
 118                         ctx.mkNot((BoolExpr)nctx.nodeHasAddr.apply(politoAntispam,nctx.pf.get("src").apply(p_0)))),1,null,null,null,null));
 119     }
 120 }