协议工程是通信及计算机网络研究的一个重要的领域，目的是减少协议开发中潜在的错误，提高协议开发的效率，促进标准化的发展。它主要包括协议形式化描述、协议验证、协议实现、协议测试等方面的理论和方法的研究，其中形式化描述与验证技术是整个协议设计与实现的基础，对协议实现的正确性、完整性和复杂度有至关重要的影响。 本文以协议工程的理论为依据，在对SIP协议深入分析和研究的基础上，利用TelelogicTau工具软件对SIP协议的通信流程进行了形式化描述，并对协议模型进行了仿真和验证，以保证协议模型实现了协议规范描述的功能，证明该SIP协议模型设计正确。 本文还进一步讨论了协议验证的相关概念，主要讨论了基于FSM模型的可达性分析方法，并且重点介绍了最大化前进状态搜索，并对该方法进行了改进，提出了一种更加优越的方法，消除了搜索中存在的重复性工作，从而降低了产生的状态空间，有效地避免了状态爆炸。最后通过对SIP协议模型的验证分析，显示了改进方法的优越性。