軟件故障注入及軟件脆弱點(diǎn)檢測(cè)方法研究

1、國(guó)內(nèi)圖書分類號(hào)：TP302.8學(xué)校代碼：10213國(guó)際圖書分類號(hào)：681.324密級(jí)：公開工學(xué)碩士學(xué)位論文軟件故障注入及軟件脆弱點(diǎn)檢測(cè)方法研究碩士研究生：呂文娟導(dǎo)師：洪炳镕教授申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)所在單位：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院答辯日期：2009年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文I摘要隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的日益廣泛，計(jì)算機(jī)的可靠性問(wèn)題越來(lái)越關(guān)鍵。尤其是在航空航天、銀行交通、醫(yī)療、核反應(yīng)

2、監(jiān)控、電訊系統(tǒng)等關(guān)系國(guó)計(jì)民生的領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一旦失效，將會(huì)引起巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。如航天領(lǐng)域，由于輻射帶中捕獲粒子、宇宙射線能在微電子器件中誘發(fā)單粒子事件，從而導(dǎo)致星載計(jì)算機(jī)系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)生各種故障。應(yīng)用于這些領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)都引入容錯(cuò)機(jī)制來(lái)檢測(cè)軟件或硬件故障。為了保證容錯(cuò)機(jī)制在應(yīng)用時(shí)能達(dá)到預(yù)期效果，必須要在系統(tǒng)應(yīng)用之前對(duì)這些對(duì)容錯(cuò)機(jī)制的有效性、可靠性進(jìn)行驗(yàn)證，這就需要一種有效的對(duì)容錯(cuò)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)測(cè)的機(jī)制。而且，在引入容錯(cuò)機(jī)制之前，將容錯(cuò)

3、機(jī)制放置在軟件中的哪個(gè)位置、如何放置對(duì)容錯(cuò)機(jī)制能否揮最佳性能影響重大，因此了解軟件系統(tǒng)中錯(cuò)誤的傳播過(guò)程，進(jìn)而找到軟件中較為薄弱的環(huán)節(jié)或部分，也是提高容錯(cuò)機(jī)制性能的重要途徑。傳統(tǒng)的評(píng)測(cè)計(jì)算機(jī)容錯(cuò)性能的方法主要是組合模型法和測(cè)試法。這些方法要么需要建立和求解復(fù)雜的可靠性模型、要么耗時(shí)長(zhǎng)久，要么得不到可靠數(shù)據(jù)或結(jié)果精度不高。故障注入技術(shù)作為一種實(shí)驗(yàn)評(píng)測(cè)方法被證明是一種高效的可靠性驗(yàn)證方法，它通過(guò)人為的在目標(biāo)系統(tǒng)中產(chǎn)生故障，加速系統(tǒng)發(fā)生故障和失

4、效的過(guò)程，通過(guò)對(duì)注入故障后系統(tǒng)的反應(yīng)信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析，可獲得對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)可靠性和容錯(cuò)性能的評(píng)測(cè)結(jié)果。與傳統(tǒng)可靠性評(píng)測(cè)技術(shù)相比，它具有無(wú)需建立和求解復(fù)雜的系統(tǒng)模型、實(shí)驗(yàn)時(shí)間短、結(jié)果精度高等優(yōu)點(diǎn)，已引起眾多學(xué)者和研究人員的重視。故障注入技術(shù)有硬件實(shí)現(xiàn)的故障注入、模擬實(shí)現(xiàn)的故障注入和軟件實(shí)現(xiàn)的故障注入三種。與前兩種方法相比，基于軟件實(shí)現(xiàn)的故障注入具有操作簡(jiǎn)便、開發(fā)成本低廉，不會(huì)對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)造成損傷等優(yōu)點(diǎn)。本文首先總結(jié)了以往故障注入器實(shí)現(xiàn)的基本原