基于逻辑一致性验证的密码形式化规约自动生成方法及系统

本发明涉及网络安全合规与知识工程，特别涉及一种基于逻辑一致性验证的密码形式化规约自动生成方法及系统。

背景技术：

1、要实现对复杂密码学合规性的全面、自动化审计，当前面临着巨大的技术挑战。首要挑战在于密码学标准的“知识表达瓶颈”。现有的安全标准主要以非结构化的pdf文档形式存在，其内容由高度密集的自然语言、代数表达式及嵌套表格交织而成。尽管这些文档对人类专家而言具有权威性，但对于计算机审计系统而言，它们是典型的“语义黑盒”。为了将这些“纸面上的标准”转化为可被机器理解并执行的“审计规则”，业界长期以来高度依赖安全专家的手动解析与经验提炼。这种人工驱动的方法不仅效率极其低下，且在面对如nistsp 800系列等动辄数百页的复杂标准时，极易产生理解偏差或知识遗漏，导致审计规则库的更新速度严重滞后于标准的更迭频率。

2、为应对知识转化效率低下的挑战，后续的技术演进开始尝试引入人工智能与自然语言处理技术。特别是大语言模型（llm）的出现，为非结构化文档的知识提取提供了新的路径。然而，现有的自动化提取技术在密码学这一高严谨性垂直领域表现出明显的局限性。首先是“版面感知能力的缺失”，密码学标准中的关键约束往往隐藏在跨页的表格或带有复杂上标（如 ）的代数公式中，传统解析技术极易导致数据行列逻辑错乱或代数指数丢失，产生致命的原始语义偏差。其次是“人工智能的逻辑幻觉问题”，生成式模型在处理强逻辑性的密码学规约时，往往能产生表面通顺但逻辑自相矛盾的输出，且缺乏一种确定性的自我校验机制来保证提取结果的数学级准确性。

3、更为严重的困境在于，现有的自动化提取研究大多停留在“单次启发式扫描”阶段。大模型受限于注意力机制的局部性，在面对高密度技术文档时，倾向于优先抓取显性、简单的数值规则，而对于长距离依赖、复杂前置条件的隐性约束则表现出极高的漏报率。这种“知识挖掘不饱和”现象，导致产出的规约库在完备性上存在严重缺陷。同时，提取出的知识往往缺乏统一的语义模型支撑，不同的标准、不同的章节之间产出的规则命名混乱、逻辑冲突，难以形成一个能够支撑深层符号化验证的结构化知识库。

技术实现思路

1、为了解决现有非结构化密码标准文档规约的提取存在语义遗漏、安全规约存在逻辑冲突问题；本发明提出一种基于逻辑一致性验证的密码形式化规约自动生成方法及系统，可完整挖掘密码学标准文档全部规约以消除语义遗漏，并通过逻辑校验实现规约全局无逻辑冲突。

2、为实现上述目的，所采取的技术方案是：

3、本发明提供一种基于逻辑一致性验证的密码形式化规约自动生成方法，包括以下步骤：

4、对原始密码标准pdf文档执行多模态版面解析，生成带有上下文锚点的结构化中间文本；

5、对所述结构化中间文本执行多轮基于残差掩码的迭代挖掘，直至达到语义饱和状态，提取显示规约与隐式规约；

6、将提取的规约文本实例化至预设的多维属性结构化模板，生成半结构化知识图元；

7、将半结构化知识图元中的自然语言约束解译为符号表达式；

8、将所述符号表达式输入smt求解器执行全局可满足性检测，判断规约集合内部是否存在逻辑冲突。

9、根据本发明基于逻辑一致性验证的密码形式化规约自动生成方法，进一步地，生成带有上下文锚点的结构化中间文本的过程为：剥离原始pdf文档视觉排版干扰，分别解析连续文本区块、多层嵌套表格及代数公式区域；识别章节标题的层级从属关系、表格单元格与脚注的对应关系及跨段落交叉引用标识；将解析结果统一转化为包含物理页码坐标和逻辑章节层级的上下文锚点结构化中间文本。

10、根据本发明基于逻辑一致性验证的密码形式化规约自动生成方法，进一步地，基于残差掩码的迭代挖掘具体包括：调用神经网络模型对结构化中间文本执行首轮显性规约扫描与提取；对已提取规约内容进行特征编码，并在结构化中间文本中生成对应的语义掩码，在逻辑层面屏蔽已开采区域的规约特征；将携带语义掩码的文本作为残差特征反馈至模型输入端，使模型对未被掩码覆盖的残差空间执行次轮搜索；重复上述掩码生成与迭代搜索，直至判定当前文本区块内不再蕴含新的约束特征。

11、根据本发明基于逻辑一致性验证的密码形式化规约自动生成方法，进一步地，所述多维属性结构化模板包含执行主体e、安全属性p、逻辑算子o、约束阈值v和前置环境c五个标准维度，用于将非结构化原始规约短句拆解并映射为标准化知识图元。

12、根据本发明基于逻辑一致性验证的密码形式化规约自动生成方法，进一步地，将半结构化知识图元中的自然语言约束解译为符号表达式包括：提取逻辑算子并将其映射为布尔代数运算；提取约束阈值并将其转化为算术关系式；将执行主体与安全属性定义为变量；识别前置环境作为约束前提；依据预设语法规则，将上述离散要素组装为一阶谓词逻辑或可满足性模理论支持的符号化公式集。

13、根据本发明基于逻辑一致性验证的密码形式化规约自动生成方法，进一步地，将所述符号表达式输入smt求解器执行全局可满足性检测包括：将符号表达式与密码学领域基础公理共同注入smt求解器；遍历全局规约库，检测不同章节间提取的规约是否存在逻辑矛盾以及规约是否与密码学领域基础公理产生冲突；输出表征整体逻辑无冲突的可满足状态sat或表征存在逻辑冲突的不可满足状态unsat。

14、根据本发明基于逻辑一致性验证的密码形式化规约自动生成方法，进一步地，该方法还包括冲突溯源与反馈步骤：若检测到不可满足状态结果时，提取最小冲突子集，并利用上下文锚点逆向溯源至原始pdf文档对应位置；基于最小冲突子集构建逻辑奖励函数，生成负向惩罚信号微调神经网络，修正模型语义提取偏差，最终输出全局逻辑一致的安全规约库。

15、进一步地，本发明还提供一种基于逻辑一致性验证的密码形式化规约自动生成系统，包括：

16、多模态版面锚点重建模块，用于对原始密码标准pdf文档执行多模态版面解析，生成带有上下文锚点的结构化中间文本；

17、残差掩码迭代挖掘模块，用于对所述结构化中间文本执行多轮基于残差掩码的迭代挖掘，直至达到语义饱和状态，提取显示规约与隐式规约；

18、多维属性结构化映射模块，用于将提取的规约文本实例化至预设的多维属性结构化模板，生成半结构化知识图元；

19、符号化解译模块，用于将半结构化知识图元中的自然语言约束解译为符号表达式；

20、smt可满足性审计模块，用于将所述符号表达式输入smt求解器执行全局可满足性检测，判断规约集合内部是否存在逻辑冲突。

21、根据本发明基于逻辑一致性验证的密码形式化规约自动生成系统，进一步地，所述残差掩码迭代抽取模块还包括语义饱和度检测模块，用于对当前文本区块的已提取规约进行特征编码并生成语义掩码，以及判定残差空间中是否蕴含新的约束特征。

22、根据本发明基于逻辑一致性验证的密码形式化规约自动生成系统，进一步地，该系统还包括冲突溯源与反馈模块，用于在unsat结果下提取最小冲突子集，利用上下文锚点逆向定位原始文档冲突位置，并生成用于模型优化的反馈信号。

23、采用上述技术方案，所取得的有益效果是：

24、1、本发明通过语义残差反馈机制，驱动神经网络模型持续在残差空间检索，主动挖掘隐藏在表格或长句中的衍生约束，有效消除语义遗漏，从而实现从显性表层规约到深层隐性规约的全覆盖挖掘，大幅提升规约提取召回率，使规约提取不再遗漏边缘场景。

25、2、本发明打通神经推理与符号证明的技术壁垒，借助smt求解器对提取规约执行严格形式化逻辑校验与冲突溯源，自动剔除逻辑悖论，得到全局无逻辑冲突的安全规约库，大幅降低人工复核工作量，为下游合规审查提供可直接复用的高置信度标准化知识底座。