導(dǎo)航：安全管理網(wǎng)>> 安全論文>> 綜合安全論文>>正文

基于測(cè)試覆蓋的安全關(guān)鍵軟件測(cè)試研究

文檔作者：鄭明偉		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年07月13日
下載地址：點(diǎn)擊這里	文件大小： 1023.23 KB 共2頁(yè)	文檔格式： PDF	下載點(diǎn)數(shù)： 1 點(diǎn)（VIP免費(fèi)）

全屏查看

內(nèi)容預(yù)覽 [文件共2頁(yè)]

本文件共2頁(yè)，如需編輯使用，請(qǐng)下載。

注：預(yù)覽效果可能會(huì)出現(xiàn)部分文字亂碼（如口口口）、內(nèi)容顯示不全等問(wèn)題，下載是正常的。

	文件大小：1023.23 KB 共2頁(yè) 文件格式：PDF 下載點(diǎn)數(shù)：1 點(diǎn)（VIP會(huì)員免費(fèi)）

下一篇：基于SDL的軟件安全測(cè)試方法研究

上一篇：面向分布式安全苛刻軟件自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)研究

文本預(yù)覽

僅提取頁(yè)面文字內(nèi)容，供快速閱讀使用。

行業(yè)與應(yīng)用安全
基于測(cè)試覆蓋的安全關(guān)鍵軟件測(cè)試研究
&amp;amp;蕊
摘要：隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，軟件的安全問(wèn)題越來(lái)越受到人們的關(guān)注。據(jù)相關(guān)資料顯示，軟件的安全系數(shù)并不如硬件，因而
在軟件被廣泛應(yīng)用在各行業(yè)的背景下，提高軟件的安全系數(shù)是大勢(shì)所趨。所以本文先闡述了基于測(cè)試覆蓋的安全關(guān)鍵軟件測(cè)試方法，
然后從實(shí)例詳細(xì)分析了基于測(cè)試覆蓋的安全關(guān)鍵軟件測(cè)試的步驟。
關(guān)鍵詞：測(cè)試覆蓋；安全；關(guān)鍵軟件；測(cè)試
0引言
在現(xiàn)階段，如果發(fā)生軟件安全事故，不僅會(huì)給人們?cè)斐删薮?
的經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)影響我國(guó)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定。并且隨著我國(guó)軟件安全
測(cè)試技術(shù)的發(fā)展，軟件測(cè)試?yán)苍诓粩嗟卦鲩L(zhǎng)。而基于測(cè)試覆
蓋的安全關(guān)鍵軟件測(cè)試技術(shù)是一種效率高、安全的軟件安全測(cè)試
方法，在軟件領(lǐng)域具有很廣泛的應(yīng)用。所以測(cè)試人員應(yīng)該重視基
于測(cè)試覆蓋的安全關(guān)鍵軟件的測(cè)試。
1 基于測(cè)試覆董的安全關(guān)鍵軟件測(cè)試方法
1．1測(cè)試特點(diǎn)
所謂安全關(guān)鍵軟件就是指安全系數(shù)高、可靠的軟件。這種軟
件在各個(gè)領(lǐng)域都有很廣泛的應(yīng)用。常見的應(yīng)用領(lǐng)域是在安全系統(tǒng)
中。安全關(guān)鍵軟件主要是通過(guò)在特定的硬件環(huán)境中應(yīng)用軟件。在
應(yīng)用軟件的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生很多的數(shù)據(jù)流，如控制執(zhí)行語(yǔ)句、傳
感器信息、接口交互信息。當(dāng)用戶使用時(shí)，安全關(guān)鍵軟件就會(huì)進(jìn)
行實(shí)時(shí)計(jì)算，并作出相對(duì)的反應(yīng)。而當(dāng)非法用戶入侵時(shí)，安全關(guān)
鍵軟件會(huì)快速的進(jìn)行信息篩選、分析，并作出應(yīng)對(duì)。由此可見，
在開發(fā)安全關(guān)鍵軟件時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行危險(xiǎn)分析，并對(duì)可能會(huì)出現(xiàn)的
非法攻擊等安全問(wèn)題進(jìn)行預(yù)防。
因?yàn)榘踩P(guān)鍵軟件具有一定的特殊性，所以基于測(cè)試覆蓋的
安全關(guān)鍵軟件的測(cè)試也具有特殊性。首先，它需要配套專門的測(cè)
試工具。其次，如果軟件的開發(fā)環(huán)境和軟件的運(yùn)行環(huán)境不相同時(shí)，
那么在測(cè)試完主機(jī)后，還要再進(jìn)行目標(biāo)機(jī)器的測(cè)試。之后，如果
測(cè)試輸入的語(yǔ)句復(fù)雜度較高，那么在進(jìn)行常規(guī)的語(yǔ)句測(cè)試之后，
還要進(jìn)行時(shí)序關(guān)系等其它約束語(yǔ)句的測(cè)試。最后，對(duì)于軟件是否
具有可靠性指標(biāo)，采取不同的測(cè)試方法。如果有，則需要進(jìn)行可
靠性增長(zhǎng)測(cè)試。如果沒有，則需要進(jìn)行軟件可信度的測(cè)試。
1．2測(cè)試策略
基于測(cè)試覆蓋的安全關(guān)鍵軟件的測(cè)試需要以生命周期模型
為導(dǎo)向，采用白盒測(cè)試或者是黑盒測(cè)試，進(jìn)行測(cè)試覆蓋率的信息
收集，并以此而為動(dòng)態(tài)參考數(shù)據(jù)。基于測(cè)試覆蓋的安全關(guān)鍵軟件
測(cè)試包括三個(gè)步驟。首先，應(yīng)該先排序例集，并確定優(yōu)先級(jí)。例
集主要是通過(guò)安全系數(shù)分類之后，采用黑盒測(cè)試法獲得的。其次
是對(duì)重要的模塊進(jìn)行有限測(cè)試。最后是在有限測(cè)試所得數(shù)據(jù)的基
礎(chǔ)上，進(jìn)行回歸分析，從而得出測(cè)試覆蓋的增長(zhǎng)函數(shù)。
在這個(gè)過(guò)程中，選用的測(cè)試用例應(yīng)該能夠促進(jìn)測(cè)試覆蓋有促
進(jìn)作用。同時(shí)，如果在測(cè)試過(guò)程中，軟件產(chǎn)生多余的殘留數(shù)據(jù)信
息，如軟件的缺陷屬性，則需要建立缺陷模型來(lái)保證軟件測(cè)試充
分性和正確性。此外，測(cè)試人員還可以通過(guò)增加測(cè)試用例，來(lái)提
高安全關(guān)鍵軟件測(cè)試的精確性。其測(cè)試策略如圖l。
2基于測(cè)試覆■的安全關(guān)鍵軟件測(cè)試的實(shí)例
本文以主控軟件的測(cè)試作為示例。在基于測(cè)試覆蓋的測(cè)試方
法中，增加了傳統(tǒng)測(cè)試方法，然后將兩者進(jìn)行分析對(duì)比。實(shí)踐證
明，基于測(cè)試覆蓋的安全關(guān)鍵軟件測(cè)試方法具有高效性、短時(shí)性。
(1)軟件測(cè)試的第一步是分析軟件的安全性，并確定軟件
的危險(xiǎn)級(jí)別。主控軟件是一種嵌入式軟件，其安全系數(shù)比較高。
106
k薩剮瓣驢嘏麗棒勰胖T引薯々La囊上遄—卜_l|
圖l安全關(guān)鍵軟件的測(cè)試策略
如果主控軟件的數(shù)據(jù)通訊發(fā)生通訊鏈路故障，那么就屬于嚴(yán)重危
險(xiǎn)，而如果數(shù)據(jù)通訊發(fā)生數(shù)據(jù)內(nèi)容錯(cuò)誤，則屬于輕度危險(xiǎn)。當(dāng)主
控軟件的調(diào)焦控制發(fā)生接收命令有誤的故障，則屬于輕度危險(xiǎn)；
如果調(diào)焦控制出現(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)故障，則屬于嚴(yán)重危險(xiǎn)。
(2)確定量化軟件的測(cè)試覆蓋目標(biāo)。依據(jù)主控軟件應(yīng)用在
航天型號(hào)軟件中的特點(diǎn)。該主控軟件的測(cè)試覆蓋目標(biāo)主要包括兩
個(gè)方面，一是根據(jù)實(shí)際需要，分解測(cè)試項(xiàng)之后，要求需求細(xì)節(jié)的
覆蓋率達(dá)到100％。同時(shí)測(cè)試類型必須符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。二是要應(yīng)
用測(cè)試工具時(shí)，要分析源程序的覆蓋范圍。并保證語(yǔ)句覆蓋和分
支覆蓋都能達(dá)到lO％。
(3)測(cè)試用例的選擇。主控軟件的測(cè)試項(xiàng)包括工基本功能、
處理時(shí)間的余量等83測(cè)試項(xiàng)。因而其測(cè)試用例大約需要528個(gè)。
并且測(cè)試用例的設(shè)計(jì)需要利用功能分解、邊界值分析等方法。同
時(shí)要求測(cè)試用例的覆蓋目標(biāo)達(dá)到100％。
(4)測(cè)試環(huán)境的準(zhǔn)備。基于主控軟件運(yùn)行在太空環(huán)境下，因而
測(cè)試環(huán)境配備的是以TestBed為測(cè)試工具，并標(biāo)配RTInsight數(shù)據(jù)信
息采集工具，同時(shí)還添加了RTInsignhtPro作為結(jié)構(gòu)覆蓋測(cè)試工具。
此外，為主控軟件提供的是DSP SMJ320運(yùn)行環(huán)境和軟件測(cè)試平臺(tái)。
(5)測(cè)試數(shù)據(jù)信息的收集。主控軟件的數(shù)據(jù)信息采集工具
是RTInsight，其主要收集步驟包括硬件連接、源代碼插樁、執(zhí)行
測(cè)試、分析數(shù)據(jù)、保存及導(dǎo)入測(cè)試記錄。所謂硬件連接就是利用
三態(tài)門將測(cè)試工具和測(cè)試系統(tǒng)連接起來(lái)。此外，為了能夠?qū)崟r(shí)掌
握監(jiān)控總線的寫入操作狀態(tài)，需要CSO和WEO分別于寫信號(hào)、
片選相連接。而為了實(shí)時(shí)掌握監(jiān)控總線的讀操作，需要
DATA．CSl和DATA．RD分別于片選和輸出相連接。所謂源代碼
插樁是利用插樁模板，將源文件引入Testbed中，然后根據(jù)運(yùn)行
的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析。如果需要二次插樁，則需要將編譯后的．Obj
文件轉(zhuǎn)換成可存儲(chǔ)的代碼。所謂執(zhí)行測(cè)試就是建立工程文件，并
輸入識(shí)別地址，連接后即可開始測(cè)試程序。所謂數(shù)據(jù)分析是指根
據(jù)在測(cè)試過(guò)程中收集的結(jié)果數(shù)據(jù)，分析語(yǔ)句覆蓋率、分支覆蓋率、
函數(shù)時(shí)間性能測(cè)量值。而數(shù)據(jù)保存就是利用RTlnsight數(shù)據(jù)信息
采集工具實(shí)時(shí)的保存測(cè)試數(shù)據(jù)。之所以采用專門的數(shù)據(jù)收集工具
是因?yàn)檐浖y(cè)試過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流太多。最后是測(cè)試記錄，測(cè)
試記錄需要記錄缺陷數(shù)、用例個(gè)數(shù)、語(yǔ)句覆蓋率和分值覆蓋率。
實(shí)際的測(cè)試結(jié)果如圖2，從表中數(shù)據(jù)可以看出，測(cè)試用例個(gè)數(shù)是
528，缺陷數(shù)是18，但是語(yǔ)句覆蓋率是86．55％，分支覆蓋率為
67．74％。X可見，語(yǔ)句覆蓋率和分支覆蓋率并沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。
(下轉(zhuǎn)第108頁(yè))
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
行業(yè)與應(yīng)用安全
業(yè)務(wù)，也要考到具有較高安全性要求或特殊要求的新增業(yè)務(wù)。
麗水市公安整體、fp務(wù)安令隔離架構(gòu)如圖3所示：
r曩1～了F≮?。予呈
IⅥ I
mH 1}‘}OTN H
all ● “。．[由
圖3麗水公安業(yè)務(wù)安全隔離架構(gòu)示意圖
整個(gè)架構(gòu)為橫向分為三層，縱向根據(jù)隔離要求分為多個(gè)隔離
域。橫向的三層分別是市局的業(yè)務(wù)平臺(tái)及業(yè)務(wù)匯聚網(wǎng)平面，縣
(區(qū))分局的業(yè)務(wù)接入網(wǎng)平面，以及OTN骨干傳輸平臺(tái)。為達(dá)
到業(yè)務(wù)的隔離和安全，業(yè)務(wù)匯聚網(wǎng)和接入網(wǎng)根據(jù)各業(yè)務(wù)單位的要
求，區(qū)分隔離域劃分不同網(wǎng)段，并相互獨(dú)立。骨干層平面采用
OTN進(jìn)行建設(shè)，通過(guò)波道的隔離達(dá)到業(yè)務(wù)的有效隔離，從而達(dá)
到業(yè)務(wù)的安全性要求，并覆蓋到各業(yè)務(wù)單位。同時(shí)，OTN波分
網(wǎng)絡(luò)因其獨(dú)立性和封閉性，外界無(wú)法進(jìn)行攻擊和竊聽，可保證信
息的傳輸安全。
縱向根據(jù)業(yè)務(wù)類型針對(duì)公安信息網(wǎng)和視頻專網(wǎng)進(jìn)行傳輸層
面的隔離，兩者之間各自獨(dú)立，并與相應(yīng)的業(yè)務(wù)網(wǎng)進(jìn)行對(duì)接后由
OTN網(wǎng)絡(luò)傳輸，這樣業(yè)務(wù)平臺(tái)和相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的安全和隔離是有保
障的。并且在公安信息網(wǎng)內(nèi)布置MPLS VPN實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)間的
邏輯隔離，對(duì)網(wǎng)絡(luò)接入業(yè)務(wù)平臺(tái)的權(quán)限進(jìn)行控制，這樣既能保證
各業(yè)務(wù)平臺(tái)的安全，又能把安全問(wèn)題集中于一點(diǎn)，可以進(jìn)行有效
的安全管理。
這種業(yè)務(wù)安全隔離架構(gòu)具備充分的擴(kuò)展性，當(dāng)新增業(yè)務(wù)是具
(上接第106頁(yè))
“。翟佃c．|_螄t F_l·BM”哪}B翩Mq‘
6 0m3 0 2611
1 06,1：1 0 3，：l
，， 1 0Ⅷl {0j●'，
49 ●07呻： O”，I
‘I ’0嗍n4l拍
tJ 6 O’：：I 0J瑚
102 ， ：0，，N 0拈醇
2● l 0’，N 0477S
I¨ '0，，lI {0蛐"
176 t0 0’SlI }05HI
：07 ll 0’酗- oMO!
'|I I：0I101) 0 S，7I
：7l l，0∞4I 【05707
，：O 14 0射“ }05901
M‘ I，0“稿06116
制}’ -5 0釉" 口‘托●
I’0韓l‘ O‘’13
，lI 111 01655 O‘”^
528 ll 01《．55 ．0‘7N
圖2實(shí)際的測(cè)試結(jié)果
(6)預(yù)測(cè)軟件中的剩余缺陷。在預(yù)測(cè)剩余缺陷之前，需要
對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納和整理。首先是采用了傳統(tǒng)軟件測(cè)試方法，
補(bǔ)充了696個(gè)測(cè)試用例，實(shí)際用例數(shù)是1224個(gè)，執(zhí)行時(shí)間是2l
天，總共發(fā)現(xiàn)了23個(gè)問(wèn)題。其中包括總線通訊、時(shí)序控制、指
令處理、橡移計(jì)算、偏流控制、調(diào)焦控制、溫度控制、新能指標(biāo)、
成像控制這個(gè)幾個(gè)大方面。缺陷類型包括接口缺陷、輸出缺陷、
邏輯缺陷、輸入缺陷、輸出缺陷、數(shù)據(jù)缺陷、設(shè)計(jì)缺陷、文檔缺
陷。之后又采用了基于測(cè)試覆蓋的測(cè)試方法。相比傳統(tǒng)測(cè)試方法，
該方法又補(bǔ)充了45個(gè)用例，總共執(zhí)行了573個(gè)用例，執(zhí)行時(shí)間
是8天，發(fā)現(xiàn)了31問(wèn)題。然后通過(guò)代碼的人工走查方法，使語(yǔ)
句覆蓋和分支覆蓋率達(dá)到100％。人工走查發(fā)現(xiàn)軟件缺陷的模塊
108
有較高安全性要求的業(yè)務(wù)時(shí)，如未來(lái)新增的政法網(wǎng)，可單獨(dú)建設(shè)
業(yè)務(wù)平臺(tái)、業(yè)務(wù)匯聚網(wǎng)和業(yè)務(wù)接入網(wǎng)，并單獨(dú)承載于OTN傳輸
網(wǎng)新的波道上，完全能夠滿足其安全性要求；當(dāng)新增普通業(yè)務(wù)時(shí)，
可將新增業(yè)務(wù)平臺(tái)直接接入普通業(yè)務(wù)匯聚網(wǎng)(業(yè)務(wù)匯聚網(wǎng)l、隔
離域1)，無(wú)需新增業(yè)務(wù)匯聚網(wǎng)和業(yè)務(wù)接入網(wǎng)，能夠做到快速部署
和節(jié)約建設(shè)成本(如帶寬不足則可通過(guò)傳輸帶寬擴(kuò)容來(lái)滿足需
求)。
5結(jié)語(yǔ)
作為一種先進(jìn)傳輸技術(shù)，OTN已在各類傳輸網(wǎng)中大量應(yīng)用。
本文從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、IIl業(yè)務(wù)承載策略、業(yè)務(wù)隔離策略等多個(gè)方面闡
述了OTN技術(shù)在麗水公安三級(jí)網(wǎng)組網(wǎng)中的成功實(shí)踐。麗水公安
基于OTN的綜合信息承載網(wǎng)建設(shè)是新時(shí)期公安系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新、
降本增效的科學(xué)實(shí)踐，除網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面的創(chuàng)新外，麗水公安還在
綜合信息承載網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)管理制度、網(wǎng)絡(luò)安全保障等方面做了大
量工作，希望在滿足公安各類業(yè)務(wù)應(yīng)用、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范的同時(shí)，
提高“自有資源池”的維護(hù)效率，確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)：
【1j李小羽OTN技術(shù)與組網(wǎng)應(yīng)用Ⅱ】數(shù)字通信，2013．
}2】劉剛，楊鴉，徐洪亮．OTN技術(shù)組網(wǎng)與應(yīng)用研究U】郵
電設(shè)計(jì)技術(shù)．2010．
f31孫海蓬，劉潤(rùn)。OTN在電力骨干通信網(wǎng)中的應(yīng)用策略
研究[11．電力系統(tǒng)通信，2012．
(麗水市公安局科技信息化局浙江323000)
主要包括成像控制、時(shí)序控制、溫度控制、總線通訊、像移計(jì)算。
(7)測(cè)試數(shù)據(jù)分析。在該主控軟件的測(cè)試中，采用了傳統(tǒng)
的測(cè)試方法和基于測(cè)試覆蓋的測(cè)試方法。其中傳統(tǒng)測(cè)試方法的實(shí)
際用例個(gè)數(shù)是1224個(gè)，執(zhí)行時(shí)間是21天，發(fā)現(xiàn)的缺陷個(gè)數(shù)是24
個(gè)。基于測(cè)試覆蓋的測(cè)試方法的實(shí)際用例個(gè)數(shù)是573個(gè)，執(zhí)行時(shí)
間是8天，發(fā)現(xiàn)缺陷個(gè)數(shù)是31。兩者相比不難發(fā)現(xiàn)，基于測(cè)試覆
蓋的測(cè)試方法具有很明顯的優(yōu)勢(shì)，它不僅能夠縮短軟件測(cè)試的執(zhí)
行時(shí)間，還能提高軟件測(cè)試的精確度。基于測(cè)試覆蓋方法相比于
傳統(tǒng)測(cè)試方法在發(fā)現(xiàn)缺陷個(gè)數(shù)上，其工作效率提高了33％。由此
可見，采用基于測(cè)試覆蓋的軟件測(cè)試方法能夠快速、高效的完成
測(cè)試任務(wù)。
3總結(jié)
綜上所述，安全關(guān)鍵軟件測(cè)試的最佳方法是利用測(cè)試覆蓋
方法。尤其是在安全軟件被廣泛應(yīng)用的背景下，提高安全關(guān)鍵
軟件的測(cè)試效率是提高軟件的安全性能的關(guān)鍵。所以為了促進(jìn)
我國(guó)軟件行業(yè)的快速發(fā)展，促進(jìn)我國(guó)信息化社會(huì)的進(jìn)步，應(yīng)該
積極利用測(cè)試覆蓋方法來(lái)測(cè)試安全軟件，從而保證軟件的可靠
性和安全性。
參考文獻(xiàn)：
【1]黃丹丹，劉超，儲(chǔ)開華．基于測(cè)試覆蓋的安全關(guān)鍵軟件
測(cè)試策略探討U】．?dāng)?shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2015．
(21崔天意，肖洋．安全關(guān)鍵軟件測(cè)試設(shè)計(jì)方法U1甘肅科技，
2()15．
f31李海峰，劉暢，鄭軍．安全關(guān)鍵軟件可靠性驗(yàn)證測(cè)試研
究?航空標(biāo)；住化與質(zhì)量，2013．
(山東濰坊職業(yè)學(xué)院山東261041
萬(wàn)方數(shù)據(jù)

網(wǎng)友評(píng)論 more

綜合安全論文最新內(nèi)容

04-10