本书通过采用已经广泛应用的、通用的、标准统一建模语言UML，将安全特性自然地融入到软件设计过程之中，形成UMLsec方法。UMLsec方法不同于传统“渗透测试和打补丁”或“形式化规范和验证”方法，它采用可视化的UML建模语言，从不同的视角描述系统的不同侧面，并通过扩展了语义的UML规范、求精、验证过程，使得开发人员可以把安全集成到软件工程过程的每一个阶段。全书概念清楚。结构合理、逻辑严谨、体系完整、实用性强，是学习和实践安全软件工程方法的一本好书。

本书系统地介绍了通过扩展可视化UML建模语言所建立的安全工程方法——UMLsec方法，以及它在安全软件开发过程中的实际应用，目标是使得开发人员可以把安全集成到软件工程过程的每一个阶段中。本书首先阐述了UMLsec方法及其语义，接着论述了UMLsec如何描述系统的安全需求与假设，如何引用精确的语义评估系统规范与安会需求的一致性，如何实施安全系统设计原则和应用安全模式等，并通过大量实例说明了用UMLsec开发安全系统的基本步骤，然后介绍了UMLsec支持工具的开发和使用，最后还为高级专业人员引入了UML机、UML机系统和安全属性的形式定义，方便他们规范和验证安全系统。

第一部分 开场白

 第1章 简介

1．1 对安全的需求

1．2 问题

1．3 原因

1．4 传统方法

1．5 基于模型的UML安全工程

1．6 概览

1．6．1 UMLsec扩展

1．6．2 应用

1．6．3 工具支持

1．7 纲要

1．8 怎样使用本书

 第2章 UML构建安全概览

2．1 使用用例图获取安全需求

2．2 使用活动图的安全交易过程

2．3 使用部署图的物理安全

2．4 使用顺序图的安全交互过程

2．5 使用状态图的安全状态

 第3章 背景知识

3．1 安全工程

3．2 统一建模语言（Unified Modeling Language）

3．2．1 用例图（Use Case Diagrams）

3．2．2 类图（Class Diagrams）

3．2．3 状态图（Statechart Diagrams）

3．2．4 顺序图（Sequence Diagrams）

3．2．5 活动图（Activity Diagrams）

3．2．6 部署图（Deployment Diagrams）

3．2．7 子系统（Subsystems）

3．2．8 UML扩展机制

3．3 UML模型分析

3．3．1 UML表示

3．3．2 形式语义概要

3．3．3 密码学建模

3．3．4 UML图的安全分析

3．3．5 重要的安全属性

第二部分 开发安全系统

 第4章 基于模型的UML安全工程

4．1 UMLsec模板

4．1．1 开发安全关键系统的UML扩展的需求

4．1．2 扩展

4．1．3 表达需求

4．2 安全系统设计原则

4．3 应用安全模式

4．4 参考文献注解

4．5 结论

 第5章 应用实例

5．1 安全信道

5．2 网络协议TLS的一个变种协议

5．3 通用电子钱包规范

5．3．1 支付业务

5．3．2 充值业务

5．4 开发安全的Java程序

5．4．1 Java的访问控制

5．4．2 设计过程

5．4．3 例子：商务应用系统

5．5 更多应用

5．5．1 银行应用系统的建模与验证

5．5．2 生物特征认证系统

5．5．3 机动车应急应用系统

5．5．4 德国电子健康卡

5．5．5 啤酒节电子钱包

5．5．6 保险公司的电子签名体系

5．6 参考文献注解

5．7 结论

第三部分 工具支持

 第6章 UMLsec的工具支持

6．1 用分析工具扩展UML用例工具

6．1．1 元对象工具MOF(Meta—Object Facility)

6．1．2 用元数据仓库MDR实现基于XML的数据绑定

6．2 UMLsec自动化工具

6．2．1 工具的功能

6．2．2 实现细节

6．2．3 模型检测UMLSec规范

6．2．4 自动化定理证明

6．2．5 产生基于Prolog的攻击

6．3 运行时数据的连接模型：SAP R／3权限

6．3．1 安全规则的自动化分析

6．3．2 实例数据

6．3．3 评估规则

6．4 将模型与代码连接起来

6．4．1 测试序列的生成

6．4．2 代码生成与代码分析

6．5 参考文献注解

6．6 结论

 第7章形式化基础

7．1 UML状态机

7．2 UML状态机系统

7．3 求精

7．4 信任-保证规范

7．5 推理安全性质

7．5．1 求精

7．5．2 机密性

7．5．3 完整性

7．5．4 真实性

7．5．5 新鲜性

7．5．6 安全信息流

7．6 参考文献注解

7．7 结论

 第8章 使用UML的形式化系统开发

8．1 UML片段形式语义

8．1．1 一般概念

8．1．2 类图

8．1．3 状态图

8．1．4 序列图

8．1．5 活动图

8．1．6 部署图

8．1．7 子系统

8．2 使用UML开发

8．2．1 求精

8．2．2 信任-保证规范

8．2．3 在UML推理安全性质

8．3 参考文献注解

8．4 结论

第四部分 尾声

 第9章 其他相关研究

9．1 更多关于UMLsec方法的资料

9．2 其他的安全工程方法

9．2．1 软件工程与安全性

9．2．2 UML的其他使用方法

9．2．3 应用于安全领域的形式化方法

9．2．4 其他非功能性需求

 第10章 展望

第五部分 附录

 附录A 面向UML2．0

 附录B UML状态机规则的语义

 附录C 证明

C．1 UML状态机

C．2 求精

c．3 信任-保证规范

C．4 安全性质的推理

C．5 用UML进行形式化系统开发

C．6 可靠信道

C．7 Internet TLS协议的一个变种

C．8 通用电子钱包规范

C．8．1 支付业务

C．8．2 充值业务

参考文献