软件可靠性安全性技术
软件安全性与可信性的评估与保障技术
软件安全性与可信性的评估与保障技术随着互联网技术的飞速发展，计算机软件在人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
然而，随之而来的就是软件安全性与可信性的问题。
由于软件开发工程师的技能、知识、经验等差异，因此，软件往往存在漏洞和缺陷，这些漏洞可以被攻击者利用，造成严重的后果，如财产损失、隐私泄露、社会影响等。
因此，软件安全性和可信性的评估和保障技术是非常必要的。
1. 软件安全性评估技术软件安全性评估技术是指通过一系列的测试、分析和评估来确定给定软件系统的安全特性和安全问题。
软件安全性评估技术主要分为静态安全性分析和动态安全性分析两种方法。
静态安全性分析是指在不运行程序的情况下，对程序代码进行分析，以检测程序的安全隐患。
静态安全性分析技术包括数据流分析、控制流分析、符号执行等方法。
例如，漏洞扫描工具可以使用静态安全性分析技术扫描代码区域来查找常见的漏洞类型。
动态安全性分析是指在程序运行时，收集运行信息来检测程序的安全隐患。
例如，若网络应用程序存在 SQL 注入漏洞，可以通过输入特殊的数据进行测试，从而验证系统中是否存在该漏洞。
漏洞扫描工具可以使用动态安全性分析技术来模拟恶意攻击者的行为，从而找出系统中的漏洞。
此外，还可以通过代码审查等技术，找到和修复安全弱点，以及在程序设计时就考虑到安全因素，从而减少程序漏洞的发生。
2. 软件可信性评估技术软件可信性是指用户对程序在特定环境下的正确性、可靠性、安全性、控制性和适应性等的信任程度。
软件可信性评估技术主要分为可信度测量、风险评估和认证。
可信度测量是指对系统某些性能指标的字面或者实质性测量，以评估系统可信度。
可信度测量需要明确的指标和测量方法，例如获得可靠的日志数据、配合系统测试等。
风险评估是指通过评估系统中的风险和消除风险来评估系统的可信度。
风险评估基于风险管理原则，对系统中可能发生的风险进行排序，并采取针对性的措施来降低风险。
认证是评估一种方法或系统是否能够达到安全、可靠和可用的预期效果的过程。
安全性、可靠性和性能评价
安全性、可靠性和性能评价在计算机科学中，安全性、可靠性和性能评价是评估系统或软件在这些方面表现的重要因素。
这三个方面的评价对于各种应用和系统来说都至关重要，无论是在个人电脑、企业网络还是云计算环境中。
首先，安全性是衡量系统或软件保护用户数据和资源免受未经授权访问、破坏或泄露的能力。
在评估安全性时，需要考虑系统的身份验证和访问控制机制、数据的加密和存储方式以及系统的漏洞和弱点。
此外，系统需要有足够的防御措施来应对各种网络攻击，如拒绝服务攻击、恶意软件和网络钓鱼等。
其次，可靠性是指系统或软件在长时间运行中的稳定性和可靠性。
可靠性评价关注系统的容错能力、错误检测和修复机制以及故障处理能力。
一个可靠的系统应该能够处理异常情况并及时进行修复，不会因为单点故障而导致系统崩溃或数据丢失。
最后，性能评价是指系统或软件在操作和处理任务时的效率和响应速度。
性能评价关注系统的处理速度、资源利用率、并发处理能力以及吞吐量等指标。
一个高性能的系统应该具有快速的响应时间和高效的资源利用，以满足用户对于即时性和高并发的需求。
综上所述，安全性、可靠性和性能评价是评估系统或软件质量的重要指标。
它们互相关联，一个优秀的系统应该在这三个方面都得到合理的评价和处理。
通过充分的安全性保护、可靠性设计和优化的性能，能够为用户提供一个安全、可靠和高效的计算环境。
这些评价依赖于详尽的测试和分析，以确保系统在各种情况下的稳定性和使用体验。
安全性、可靠性和性能评价在计算机科学中具有重要的意义。
无论是个人用户、企业还是政府机构，都需要确保其使用的系统和软件具有良好的安全性、可靠性和性能。
首先，安全性评价是确保系统或软件能够保护用户数据和资源免受未经授权访问、破坏或泄露的能力。
在评估安全性时，需要考虑系统的身份验证和访问控制机制。
例如，密码、生物识别或双因素认证等方法可以用来验证用户的身份。
此外，系统还需要确保数据的加密和安全存储，以防止敏感信息被未经授权的人员访问。
软件测试中的可靠性测试与安全测试
软件测试中的可靠性测试与安全测试软件测试是软件开发过程中不可或缺的一部分，旨在确保软件的质量和稳定性。
其中，可靠性测试和安全测试是测试过程中至关重要的两个方面。
本文将探讨软件测试中的可靠性测试和安全测试，并详细介绍它们的含义、目的和方法。
一、可靠性测试可靠性测试是评估软件系统在规定环境下能够持续正常运行的能力。
目的是通过深入检测软件的各个组件和功能，找出潜在的错误和缺陷，并在正式使用之前进行修复。
可靠性测试旨在验证软件的稳定性、健壮性和可用性，以确保软件提供可靠的服务。
1.1 可靠性测试的目的可靠性测试的主要目的是发现软件中可能存在的错误和缺陷，以便开发人员及时修复和改进。
通过可靠性测试，可以评估软件在长时间运行和高负载情况下的表现，识别潜在的性能问题和异常情况，确保软件的可靠性和稳定性。
1.2 可靠性测试的方法可靠性测试可以采用多种方法和策略，包括但不限于以下几种：1.2.1 单元测试单元测试是对软件各个独立单元（通常是函数或模块）的测试。
通过对单元进行逐个测试，可以验证其功能的正确性和边界条件的处理。
单元测试通常由开发人员完成，并可以通过使用各种测试框架和工具来自动化执行。
1.2.2 集成测试集成测试是测试软件各个模块之间的交互和通信是否正常。
通过将多个模块组合在一起进行测试，可以发现模块之间的接口问题和兼容性问题。
集成测试可以手动进行，也可以借助自动化测试工具来提高效率和准确性。
1.2.3 系统测试系统测试是对整个软件系统进行测试，并在真实环境下模拟用户使用场景。
通过系统测试，可以发现软件在不同操作系统、硬件平台和网络环境下的表现。
系统测试可以用来评估软件的性能、稳定性和可用性，并发现潜在的问题和风险。
二、安全测试安全测试是评估软件对未授权访问、恶意攻击和数据泄露的抵抗能力。
随着软件应用的普及，安全性成为软件开发过程中至关重要的一环。
安全测试旨在确保软件在各种恶意攻击和非授权访问情况下能够保护用户数据和保证系统的完整性。
提高软件可靠性的方法和技术
提⾼软件可靠性的⽅法和技术1.建⽴以可靠性为核⼼的质量标准在软件项⽬规划和需求分析阶段就要建⽴以可靠性为核⼼的质量标准。
这个质量标准包括实现的功能、可靠性、可维护性、可移植性、安全性、吞吐率等等，虽然还没有⼀个衡量软件质量的完整体系，但还是可以通过⼀定的指标来指定标准基线。
软件质量从构成因素上可分为产品质量和过程质量。
产品质量是软件成品的质量，包括各类⽂档、编码的可读性、可靠性、正确性，⽤户需求的满⾜程度等。
过程质量是开发过程环境的质量，与所采⽤的技术、开发⼈员的素质、开发的组织交流、开发设备的利⽤率等因素有关。
还可把质量分为动态质量和静态质量。
静态质量是通过审查各开发过程的成果来确认的质量，包括模块化程度、简易程度、完整程度等内容。
动态质量是考察运⾏状况来确认的质量，包括平均故障间隔时间(MTBF)、软件故障修复时间(MTRF)、可⽤资源的利⽤率。
在许多实际⼯程中，⼈们⼀般⽐较重视动态质量⽽忽视静态质量。
所定的质量标准度量，⾄少应达到以下两个⽬的:(1).明确划分各开发过程(需求分析过程，设计过程，测试过程，验收过程)，通过质量检验的反馈作⽤确保差错及早排除并保证⼀定的质量。
(2).在各开发过程中实施进度管理，产⽣阶段质量评价报告，对不合要求的产品及早采取对策。
确定划分的各开发过程的质量度量：(1).需求分析质量度量需求分析定义是否完整、准确(有⽆⼆义性)，开发者和⽤户间有没有理解不同的情况，⽂档完成情况等，要有明确的可靠性需求⽬标、分析设计及可靠性管理措施等。
(2).设计结果质量度量设计⼯时，程序容量和可读性、可理解性，测试情况数，评价结果，⽂档完成情况等。
(3).测试结果质量度量测试⼯时，差错状况，差错数量，差错检出率及残存差错数，差错影响评价，⽂档等，以及有关⾮法输⼊的处理度量。
(4).验收结果质量度量完成的功能数量，各项性能指标，可靠性等。
最后选择⼀种可靠度增长曲线预测模型，如时间测量、个体测量、可⽤性，在后期开发过程中，⽤来计算可靠度增长曲线的差错收敛度。
方案的技术指标有哪些类型的
方案的技术指标有哪些类型的方案的技术指标有哪些类型的？在制定方案时，技术指标是至关重要的，它可以帮助我们明确目标和要求，为实施方案提供具体的指导。
技术指标通常包括多个方面，下面将详细介绍六个类型的技术指标，并给出相关的案例和解释。
一、安全性技术指标安全性是任何方案的首要考虑因素之一。
在制定方案时，我们需要确保方案的安全性，以避免潜在的风险和危害。
安全性技术指标包括但不限于防火墙、加密、权限控制、身份验证等措施。
例如，一个网络安全方案的安全性技术指标可以包括防火墙的配置、传输层安全协议的使用、访问控制列表的设置等。
二、性能技术指标性能是衡量方案实施效果的重要指标之一。
在制定方案时，我们需要考虑方案的性能，以确保其能够满足预期的要求和目标。
性能技术指标包括但不限于响应时间、吞吐量、处理能力等指标。
例如，一个软件开发方案的性能技术指标可以包括每秒事务处理能力、平均响应时间、系统的并发处理能力等。
可靠性是衡量方案稳定性和可信度的重要指标之一。
在制定方案时，我们需要确保方案的可靠性，以避免故障和错误。
可靠性技术指标包括但不限于故障率、可用性、持久性等指标。
例如，一个数据库方案的可靠性技术指标可以包括故障恢复时间、系统可用时间、数据备份策略等。
四、兼容性技术指标兼容性是衡量方案与其他系统和设备互操作性的重要指标之一。
在制定方案时，我们需要考虑方案的兼容性，以确保它能够与其他系统和设备无缝集成。
兼容性技术指标包括但不限于协议支持、数据格式兼容、接口兼容等指标。
例如，一个软件方案的兼容性技术指标可以包括支持的操作系统和平台、数据格式的转换能力、与其他软件的接口标准等。
五、可维护性技术指标可维护性是衡量方案易于修复和维护的重要指标之一。
在制定方案时，我们需要考虑方案的可维护性，以减少维护成本和提高效率。
可维护性技术指标包括但不限于代码可读性、模块化设计、文档化程度等指标。
例如，一个软件开发方案的可维护性技术指标可以包括代码注释的覆盖率、模块之间的解耦程度、开发文档的完整性等。
软件工程中的可靠性保障措施
软件工程中的可靠性保障措施在软件工程中，可靠性是一项非常重要的指标。
一款可靠的软件不仅能够为用户提供高效的服务，还能够保证用户数据的安全，避免因软件失误导致的不必要的损失。
因此，开发者在设计和开发软件时，需要采取一系列的可靠性保障措施，以保证软件的正常运行和使用。
一、软件测试软件测试是保障软件可靠性的重要手段。
通过对软件进行全面、深入的测试，可以发现和排除软件中的各种缺陷和错误，从而提高软件的可靠性和稳定性。
在进行软件测试时，开发者需要结合实际应用场景和用户需求，制定相应的测试计划和测试用例，确保测试的全面性和有效性。
二、质量控制质量控制是软件工程中的一个重要流程。
通过对整个软件开发过程的监控和控制，可以有效地避免软件在设计、开发、测试等环节中出现的问题和错误。
在进行质量控制时，需要制定相关工作规范和标准，并充分运用各种工具和技术手段，如代码检查、静态分析、重构等，从而确保软件质量的高水平和稳定性。
三、故障排除故障排除也是保障软件可靠性的关键步骤。
通过对软件故障进行深入分析和排查，可以找出故障的根本原因，从而采取相应的措施，避免类似问题再次出现。
在进行故障排除时，需要运用专业的诊断工具和技术，如日志分析、性能监控、代码调试等，从而确保故障的及时定位和快速解决。
四、安全保障在软件工程中，安全是一项非常重要的指标。
通过采取各种安全保障措施，可以防止软件遭受黑客攻击、病毒侵入等安全风险，保证用户数据和隐私的安全。
在进行安全保障时，需要制定相应的安全策略和措施，如加密、身份验证、访问控制等，从而确保软件的安全性和稳定性。
五、持续集成持续集成也是软件工程中的一项重要实践。
通过持续集成，可以将各个开发阶段的软件组件有机地结合在一起，并通过自动化测试、编译、部署等环节，确保软件的稳定性和可靠性。
在进行持续集成时，需要运用相关的开发工具和框架，如Jenkins、Git等，从而实现自动化和持续化的软件开发和发布。
确保软件服务质量的关键指标与方法
确保软件服务质量的关键指标与方法软件服务质量对于企业和用户来说都至关重要。
在当今数字化时代，软件服务已经成为了商业模式的重要组成部分，不论是在线购物、社交媒体还是在线银行等，都离不开软件的支持。
因此，确保软件服务质量的指标与方法变得至关重要。
本文将探讨确保软件服务质量的关键指标与方法，旨在提供一种系统的方法来进行软件服务质量的监测与控制。
一、关键指标1. 故障率（Failure Rate）：软件的可用性是衡量软件服务质量的重要指标之一，而故障率是评估软件可用性的关键指标。
故障率指的是在特定时间段内出现故障的次数与总使用时间的比率。
通过监测故障率，可以及时发现和解决软件的问题，提高软件的稳定性。
2. 响应时间（Response Time）：响应时间是指从用户发出请求到获得服务响应所需的时间，是衡量软件服务效率的重要指标。
通过合理的优化和调整软件系统，可以降低响应时间，提高用户体验。
3. 可靠性（Reliability）：可靠性是指软件在一定环境下正常运行的能力。
一个可靠的软件能够稳定地提供服务，具有较低的故障率和较高的稳定性。
评估软件的可靠性可以通过引入冗余机制、定期维护和及时更新等方法来提高。
4. 安全性（Security）：安全性是指软件系统抵御各种攻击和保护用户数据的能力。
在当今互联网时代，软件安全性问题日益突出，用户对于个人信息的保护也日益关注。
评估软件的安全性需要结合技术手段和安全政策等综合措施来确保。
二、关键方法1. 质量管理体系：建立一个完善的软件质量管理体系是确保软件服务质量关键的方法之一。
这个体系涵盖了软件开发、测试、部署和维护的各个环节，通过规范的流程和标准化的操作，提高软件质量的稳定性和可控性。
2. 性能测试与优化：对软件系统进行性能测试可以帮助检查系统的运行效率和稳定性。
通过模拟大量用户同时访问，测试系统的瓶颈和性能弱点，并优化系统以提高响应时间和并发处理能力。
3. 用户反馈与持续改进：用户反馈是改进软件服务质量的重要来源之一。
《软件可靠性、安全性与质量保证》
《软件可靠性、安全性与质量保证》
软件可靠性、安全性与质量保证是软件工程中非常重要的课题。
由于软件具有
一定的复杂性，可能会出现一些不可预料的失效。
当软件失效时，可能会造成不可估量的损失。
因此，在软件开发活动中，需要建立合理的可靠性、安全性和质量保证机制，保证软件产品符合客户和用户要求。
目前，许多可靠性、安全性与质量保证的研究聚焦在以下几个方面：
第一，从设计的角度，通过可靠性设计和可靠技术整合安全性和可靠性，以保
障软件性能和服务质量。
第二，从过程管理方面探究软件开发过程中的可靠性、安全性和质量保证管理
机制。
第三，从验证和测试的角度，以有效的测试方法保证软件质量的可靠。
随着技术的发展，软件可靠性、安全性和质量保证也面临着全新的挑战。
因此，如何发现控制和管理软件失效，以及如何建立更完善的可靠性设计理念和管理机制，已成为时下最具研究价值的课题。
只有把整个软件开发过程作为一个历史性系统，通过质量保证流程，才能有效地发现和控制软件失效问题，达到软件可靠性、安全性及质量保证的目的。
综上所述，软件可靠性、安全性及质量保证，将成为未来软件开发中面临的一
项重大挑战。
只有通过合理的设计、管理和有效的质量保证流程，才能逐步实现可靠性和安全性的标准化。
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软件可靠性的一个示例
前面的exam1就是一个示例。我们再给一个示例。用Visual Basic编写一个读入给定数据文件的程序。用户输入的文件名存 放在text1.txt中，数据文件格式是：第一个数是整型数N（表明 以下存放了N个浮点数），后续以空格、逗号或换行为区分符存 放N个浮点数。OpenFile()子程序完成将数据文件中的N个浮点数 读出存放在变量数组A#()中。
13
4.9.1 谨防实数取整的精度损失
实数取整的转换函数int()在C中是截取取整的，如果需 要四舍五入，则必须特殊处理。
例如： float f = 1.9; int k; k = (int)(f); 则 k 是 1，而不是 2。
14
实数四舍五入后取整的方法
如果 f >= 0， 则 int(f + 0.5) 是四舍五 入后的取整结果；
圈复杂度115的控制流图
圈复杂度10的控制流1图2
4.5 余量的设计
应注意关键软件的余量设计，这些余量包括：存储量、 IO通道吞吐量及处理时间等。在同步时间要求较高的系统中， 处理时间的余量应不少于20%。如，某系统9ms通讯一次，则 该系统的处理时间应小于7.2ms。
余量设计为我们在软件测试时使用一些在线动态测试工 具，如CodeTest等，提供了必要的应用条件。
A# = Val(Text1.Text) '从文本框1中输入 B# = Val(Text2.Text) '从文本框2中输入 C# = A# / B# Text3.Text = Str(C#) ‘从文本框3中输出 End Sub
A#=1，B#=0时结果如何？ exam1
3
软件可靠性
软件可靠性：在一定条件下软件实现所要求功能的能力。 关于软件可靠性的误区：软件对一组条件下的运行，如 果是对的，则永远是对的，何有可靠性？ 对软件可靠性误区的回答：对已认为满足了功能和性能 要求的软件，为何有的软件在实际的运行中会经常出错？追 其原因都是对运行中异常的操作、输入、事件无防范处理措 施，诸如人机交互界面软件对误操作经常死机，通讯软件对 外界干扰经常瘫痪等，这能说不是软件可靠性的问题吗？
18
异常计算设计问题的实例一
有效视线角误差
10
4.4 圈复杂度的限制
“圈复杂度”（Cyclomatic Complexity）反映的是软件模块本身内在的结构 复杂度。
结点
A
B 边
C
1
区域
5 D
E
4
F
G
2
H
3
I
J
记：结点数 N，边数 E，区域数 RG，圈复杂度 C。则
C = E – N + 1 = RG + 1 上图中，N=10，E=14，所以 RG=4，C=5。
软件可靠性安全性技术
1
几个基本术语
❖ 故障(Fault) ❖ 差错(Error) ❖ 失效(Failure) ❖ 缺陷(Defect) ❖ 失误(Mistake) ❖ 隐错(Bug)
2
软件质量的一个示例
在一段Visual Basic 6.0编写的程序Division中，从文本框 1中输入数A#，从文本框2中输入数B#，计算C#=A#/B#从文本框3 中输出，其程序如下： Public A#, B#, C# Private Sub Division()
在软件单元测试时，希望能选定最少的测试用例覆盖所有路径，这需要确定
模块中的独立路径数，“圈复杂度”就是其独立路径数。如在上图中，C=5，其五条
独立路径分别为：ABCEGJ，ABCEFIJ，ABCEFHJ，ABCDJ，ABCDDJ。
做为软件模块的“圈复杂度”原则上要求不超过 10。
11
圈复杂度问题的示例
如果 f < 0，则 int(f – 0.5) 是四舍五入 后的取整结果。
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4.11 安全关键信息码的设计
安全关键的信息码应采用具有检错能力的编码。 禁止对关键信息用一位的逻辑判别，如用“0”来表示 “不起飞”，用“1”来表示“起飞”。对此具有检错能力 的编码可以为用二位的逻辑判别，如用“01”来表示“不起 飞”，用“10”来表示“起飞”。显然在有一位可能受干扰 的系统假设下，用一位的逻辑判别无法检测其是否受干扰， 而二位的逻辑判别则可以检测其是否受干扰，如“00”和 “11”就表示信号受到了干扰。
7
软件安全性的实例
转塔设备的调转控制
……
8
软件可靠性安全性 设计准则
9
软件可靠性和安全性设计的一般性指导可参考 ➢ GJB/Z 102-1997 软件可靠性和安全性设计准则 ➢ Q/WE 871-1999 软件可靠性和安全性设计指南
二院制定的《武器系统软件可靠性安全性设计准 则》，则是结合二院以往地空导弹武器系统软件中实 际暴露的典型问题，总结整理归纳出的有关软件可靠 性和安全性设计的具体细则，适用于二院武器系统软 件开发中可靠性和安全性的操作杆的误信号
……
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4.10 异常计算的防范设计
在数值计算中，要充分考虑计算中的异常情况，如： (1)在除法计算中，要考虑除数为0或很小时的计算溢出 的处理，可计算前先进行除数大小的判别检查； (2)在开平方根的计算中，要考虑被开根数是否大于等 于零，可计算前先进行被开根数的符号判别。
'打开数据文件 '读入数据个数
'读入数据 '关闭数据文件
文件不存在或数据格式错误时结果如何？ exam2
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软件安全性
软件安全性：对由于软件的缺陷造成人员伤亡、财产损 失等危险事件的防范能力。
关于软件安全性的误区：软件只是代码程序和相应文档 ，软件结果只是对与错，何有安全性？
对软件安全性误区的回答：对实时嵌入式软件而言，软 件的指令直接控制着硬件的动作，如果软件不对所控制硬件 的指令进行安全性保护，有何信心保证系统是安全的？由于 软件的错误造成重大财产损失、严重人员伤亡的实例已屡见 不鲜，这能说软件没有安全性的问题吗？
5
Private Sub OpenFile() Dim i, N Open Trim(Text1.Text) For Input As #1 Input #1, N ReDim A#(1 To N) For i = 1 To N Input #1, A#(i) Next Close #1
End Sub