软件安全性可靠性分析指标02
软件可靠性设计与分析
余技术。
静态冗余
N版本程序设计法（NVP）
动态冗余
恢复块法(RB)
Q: 使用多个完全相同的软件能够实现 容错吗
软件N版本程序设计
• 美加州大学Avizienis和L.Chen提出 • 基本思想
这种设计不一定可靠，可能会出现写方要写握手信号时， 读方正在读握手信号，则写方要写的值写不进去。可靠的设计 应用硬件连线保证握手，而不要靠双口RAM中的握手信号。如 果一定要靠双口RAM进行握手，则写握手信号单元数据时一定 要写完后接着再读出，经验证确实写成功后再进行下面的操作， 否则需继续写。
当然这必须与避免潜在的死循环的设计准则联合使用。
握手标志置不上的可能
可靠的设计方法
数据采集的多路冗余设计
关键数据的采集可采用多路冗余设计，即可以从 多个通讯口对同一数据进行采集，通过表决进行有 效数据的裁决。通常多采用奇数路的冗余设计，如3 路、5路等。
(1)开关量的裁决可采用多数票的裁决，如3取2、 5取3等。
(2)模拟量的裁决可采用中间数平均值的裁决，如 3路数的中间值、5路数去掉最大最小值后的平均值 等。
软件可靠性分析与设计
软件可靠性分析与设计
软件可靠性管理
软件可靠性参数 与指标的确定
软件可靠性分 析与设计
软件可靠性测 试与验证
软件交付与使 用
软件可靠性早 期预计
软件可靠性预 计和估计
软件需求分析阶段 软件设计与实现阶段 软件测试阶段 软件交付与使用
软件可靠性分析与设计的原因
• 软件在使用中发生失效（不可靠）会导致 任务的失败，甚至导致灾难性的后果。因 此，应在软件设计过程中，对可能发生的 失效进行分析，采取必要的措施避免将引 起失效的缺陷引入软件，为失效纠正措施 的制定提供依据，同时为避免类似问题的 发生提供借鉴。
企业软件质量管理制度指标
企业软件质量管理制度指标一、引言企业软件质量管理制度是企业内部规定的一套软件质量管理标准和规范，其目的是保障软件的质量，提高软件的稳定性和可靠性，以满足客户的需求和期望。
在当前信息化时代，企业软件成为企业管理和运营的重要工具，因此，建立一套有效的软件质量管理制度对于企业来说至关重要。
本文将对企业软件质量管理制度的各项指标进行详细介绍，以便企业在建立和完善软件质量管理制度时参考。
二、企业软件质量管理核心指标1. 软件需求管理指标- 确定需求的准确性和完整性- 确保需求文档的可追溯和可审查性- 确保需求的变更控制2. 软件设计开发指标- 确保设计的合理性和可行性- 确保代码的规范性和可读性- 确保编码规范和代码审查3. 软件测试管理指标- 确保测试计划和用例的编写和执行- 确保缺陷的管理和跟踪- 确保测试环境的配置和管理4. 软件配置管理指标- 确保软件配置项的识别和控制- 确保配置变更的管理和控制- 确保配置项的审查和验证5. 软件质量评估指标- 确保软件质量度量和评估标准- 确保软件质量控制和改进- 确保软件质量的监控和报告6. 软件文档管理指标- 确保文档的编写和管理- 确保文档的版本控制和存储- 确保文档的更新和发布7. 软件培训和技术支持指标- 确保培训计划和培训材料的制定- 确保技术支持的响应和解决- 确保用户反馈的收集和分析8. 软件安全管理指标- 确保软件安全的评估和分析- 确保安全设计和实施- 确保安全漏洞的预防和修复以上八大核心指标是企业软件质量管理制度中最为重要的。
下文将对这些指标进行详细介绍，并给出相应的管理方法和建议。
三、软件需求管理指标1.1 确定需求的准确性和完整性需求的准确性和完整性是软件开发的基础，企业应该建立完善的需求管理流程，确保项目组和用户之间的需求交流畅通，需求的确认和变更应该经过专门的评审和控制。
1.2 确保需求文档的可追溯和可审查性需求文档应该具有清晰的结构和良好的描述，以便用户、开发人员和测试人员能够理解和使用。
软件质量度量
软件质量度量软件质量度量是评估软件产品质量的一种方法，通过收集和分析相关数据来评估软件产品的性能、可靠性、安全性、可维护性等方面的优劣。
本文将探讨软件质量度量的重要性，介绍常用的软件质量度量指标，并讨论如何有效地进行软件质量度量。
一、软件质量度量的重要性软件质量度量对于软件项目的成功至关重要。
通过软件质量度量，我们可以及时了解软件产品的优劣情况，为项目管理者和开发团队提供决策依据。
同时，软件质量度量也有助于发现和解决软件产品中的问题，提高软件产品的质量和可靠性。
因此，软件质量度量是软件项目管理过程中不可或缺的环节。
二、常用的软件质量度量指标1. 可靠性指标：包括平均故障间隔时间（MTBF）、平均修复时间（MTTR）等。
2. 性能指标：包括响应时间、吞吐量等。
3. 安全性指标：包括漏洞数量、安全漏洞修复时间等。
4. 可维护性指标：包括代码可读性、代码复杂度等。
5. 可测试性指标：包括代码覆盖率、测试覆盖率等。
6. 用户满意度指标：包括用户反馈、用户投诉率等。
三、如何有效地进行软件质量度量1. 设定明确的质量目标：在项目的早期阶段，确定具体的质量目标，明确需要度量的软件质量指标。
2. 选择合适的度量方法：根据项目需求和具体情况，选择适合的软件质量度量方法，包括自动化测试工具、代码分析工具等。
3. 收集并分析数据：根据所选的度量方法，收集软件质量相关数据，并进行数据分析，得出相应的质量度量结果。
4. 制定改进措施：根据度量结果，发现软件质量问题，并制定相应的改进措施，以提高软件产品的质量和可靠性。
5. 定期复审：在软件开发过程中，定期进行软件质量复审，评估和修正质量度量方法，确保度量方法的准确性和有效性。
6. 持续优化：软件质量度量是一个持续优化的过程，不断改进质量度量方法，提高软件质量度量的准确性和有效性。
结论软件质量度量是评估软件产品质量的重要手段，对于软件项目的成功起着关键作用。
通过合理选择和应用软件质量度量指标和方法，可以及时了解软件产品的质量状态，帮助项目管理者和开发团队做出正确的决策。
软件可靠性与安全性分析、评估方法及建议
软件可靠性与安全性分析、评估方法及建议一、背景介绍随着产品技术的发展及数字化技术的应用，软件在产品中所占的比重越来越大，其规模和复杂性急剧增加，对产品的可靠性、安全性工作提出了严峻的考验。
为保证软件可靠性，需要对软件进行可靠性测试和评估工作，从而尽早发现并改进软件中影响产品质量的缺陷，有效提高软件可靠性。
为保障软件安全性，需要对软件进行安全性分析与验证工作。
目前，随着GJB Z 161-2012 军用软件可靠性评估指南、GJB 900A-2012 装备安全性工作通用要求、GJB 102A-2012军用软件安全性设计指南、ARP4761与民用机载系统安全性评估流程及DO-178B/C机载系统合格审定过程中的软件考虑等标准的颁布实施，以及空军航定〔2012〕4号《航空军用软件定型测评进入条件评估准则》中明确提出关键软件在进入定型测评前必须具备《软件失效风险分析报告》；空军装型〔2010〕131号《空军重点型号软件工程化要求》中也明确提出在软件研制阶段中，必须要开展软件安全性分析与验证工作等规定。
美国在70年代研制F/A-18飞机期间首次引入软件安全性技术。
在研制F-22和F-35飞机时，则明确要求按照MIL-STD-882和DO-178B开展机载软件安全性工作。
在民机领域，波音和空客均严格按照ARP-4761及DO-178B/C标准开展了软件安全性分析与验证，并作为适航审定的核心要素。
在高铁、核工业、汽车、医疗等领域，同样要求按照IEC 61508、EN50128、IEC60880、IEC 61513、ISO 14971等标准，对构建高安全性软件做出严格规定。
从上述可以看出，当前世界各国对于软件产品的可靠性评估、安全性分析验证工作都提高了一个新的高度，都提出了具体的要求。
二、何为软件可靠性评估根据国家标准GB11457，软件可靠性评估或软件可靠性评价是指“确定现有系统或系统部件可靠性所达到的水平的过程”。
系统测试、软件性能测试和可靠性测试(二)
系统测试、软件性能测试和可靠性测试(二)(总分：100.00，做题时间：90分钟)一、{{B}}选择题{{/B}}(总题数：58，分数：100.00)1.检查系统能否正确地接受输入，能否正确地输出结果，这属于______。
∙ A.安全性测试∙ B.GUI测试∙ C.功能测试∙ D.协议一致性测试（分数：1.00）A.B.C. √D.解析：[解析] 功能测试主要是为了发现以下几类错误：是否有不正确或遗漏的功能；功能实现是否满足用户需求和系统设计的隐式需求：能否正确地接受输入，能否正确地输出结果。
2.系统测试的测试用例设计依据是______。
∙ A.需求分析说明书∙ B.概要设计说明书∙ C.详细设计说明书∙ D.规划设计说明书（分数：1.00）A. √B.C.D.解析：[解析] 系统测试属于黑盒测试的范畴，不再对软件的源代码进行分析和测试。
系统测试的目标在于通过与系统的需求规格说明进行比较，检查软件是否存在与系统规格不符合或与之矛盾的地方，以验证软件系统的功能和性能等满足其规格说明所指定的要求，因此测试人员应该主要根据需求分析说明书来设计系统测试阶段的测试用例。
3.系统测试与单元测试、集成测试的区别是______。
∙ A.测试方法不同∙ B.考察范围不同∙ C.评估基准不同∙ D.以上全部（分数：1.00）A.B.C.D. √解析：[解析] 系统测试与单元测试、集成测试的区别在于：(1)测试方法不同。
系统测试主要是黑盒测试，而单元测试、集成测试主要属于白盒测试或灰盒测试的范畴。
(2)考察范围不同。
单元测试主要测试模块内部接口、数据结构、逻辑、异常处理等对象；集成测试主要测试模块之间的接口和异常；系统测试主要测试整个系统相对于用户的需求。
(3)评估基准不同。
系统测试的评估基准是测试用例对需求规格说明的覆盖率，而单元测试和集成测试的评估主要是代码的覆盖率。
4.下列测试方法通常不用来设计功能测试用例的是______。
软件测试报告可靠性测试报告
软件测试报告可靠性测试报告软件测试报告可靠性测试报告1. 引言在软件开发过程中，可靠性是一个至关重要的指标。
软件测试是保证软件可靠性的一项重要环节。
本报告将对软件进行可靠性测试，并详细记录测试过程、结果和分析。
2. 测试目的可靠性测试的目的是评估软件在特定条件下的稳定性和健壮性，以验证系统在长时间运行中是否会出现错误、崩溃或数据损坏等问题。
此外，我们还将分析可靠性测试的结果，提供给开发团队进行问题修复和改进。
3. 测试环境为了保证测试结果的准确性和可重复性，我们使用了以下测试环境：- 操作系统：Windows 10- 测试工具：XXX测试工具版本号- 测试设备：XXX服务器4. 测试内容在可靠性测试中，我们通过模拟正常和异常的使用情况来评估软件的稳定性和可靠性。
具体的测试内容包括：- 正常使用情况下的功能测试：验证软件在正常使用情况下的功能是否正常、稳定。
- 负载测试：通过模拟高负载情况下的使用，测试软件的稳定性和性能表现。
- 压力测试：通过模拟大量并发用户的情况下，测试软件的响应速度和系统资源消耗情况。
- 安全测试：测试软件在面对恶意攻击和异常输入时的抵抗能力和自我恢复能力。
5. 测试过程基于上述测试内容，我们按照以下步骤进行了可靠性测试：1) 设计测试用例：根据软件的功能和需求，设计了一组全面的测试用例，覆盖了核心功能和边界条件。
2) 搭建测试环境：配置了测试环境，包括操作系统、测试工具和测试设备。
3) 执行测试用例：按照测试计划，逐个执行测试用例，并记录测试结果。
4) 分析测试结果：根据测试结果和预设的可靠性指标，对软件的可靠性进行评估和分析。
5) 编写测试报告：整理测试结果和分析，撰写可靠性测试报告。
6. 测试结果根据我们的测试和分析，以下是软件的可靠性测试结果：- 正常使用情况下，软件所有功能均正常运行，未发现任何错误或异常。
- 在高负载和压力测试中，软件表现稳定，没有出现崩溃或明显的性能问题。
软件可靠性测试的关键指标分析
软件可靠性测试的关键指标分析在软件开发过程中，软件可靠性测试是至关重要的一环。
它旨在评估软件的稳定性、一致性和可靠性，以确保软件在各种不同环境下都能正常运行，不会出现崩溃或错误。
为了更好地了解软件可靠性测试的关键指标，本文将对该主题进行详细分析。
一、错误密度错误密度是衡量软件可靠性的关键指标之一。
它表示在软件代码中每千行代码中的平均错误数量。
较低的错误密度意味着软件质量较高，因为它表明开发团队在编码过程中对错误进行了有效的捕捉和修复。
通过计算错误密度，可以评估开发人员的技能水平以及软件测试的质量和效果。
二、故障密度故障密度是另一个衡量软件可靠性的重要指标。
它表示在软件运行过程中每个单位时间内的平均故障数量。
较低的故障密度说明软件在运行过程中具有较少的故障，即稳定性和可靠性更高。
故障密度的计算可以帮助开发人员和测试人员了解软件的稳定性和持久性，从而采取适当的措施来改进软件质量。
三、平均故障修复时间平均故障修复时间是衡量软件可靠性的另一个重要指标。
它表示从发现故障到修复故障所需要的平均时间。
较短的平均故障修复时间意味着开发团队能够快速响应和解决软件中的问题，提高软件的可靠性。
通过实时监控平均故障修复时间，可以查找出现频率较高的故障和潜在问题，并及时解决和改进，从而提高软件可靠性。
四、可用性可用性是衡量软件可靠性的另一个重要指标。
它指的是软件可在给定时间内正常运行的能力。
较高的可用性意味着软件在各种条件下能够始终稳定运行，不会出现系统崩溃或不可用的情况。
通过对软件的可用性进行测试和度量，可以评估软件的健壮性和稳定性，并采取相应的措施来提高软件的可靠性。
五、恢复能力恢复能力是软件可靠性的又一关键指标。
它衡量的是软件在遇到故障或错误时能够快速从故障中恢复并正常运行的能力。
较高的恢复能力意味着软件在出现问题后能够迅速恢复，减少故障对用户产生的影响。
通过测试和评估软件的恢复能力，可以增强软件的可靠性和稳定性。
安全性和可靠性分析技术
安全性和可靠性分析技术随着科技的快速发展，数据和信息的安全性和可靠性问题越来越受到人们的关注。
由于数据泄露、网络攻击和恶意软件等问题频频发生，安全性和可靠性分析技术也逐渐变得成熟和重要。
一、什么是安全性和可靠性分析技术？安全性和可靠性分析技术是指评估系统、网络、软件等信息技术产品或服务的安全性和可靠性的方法和手段。
它可以识别和解决信息技术产品或服务中可能存在的漏洞、弱点和安全隐患，确保信息技术产品或服务的安全性和可靠性。
二、常见的安全性和可靠性分析技术有哪些？1、漏洞扫描技术漏洞扫描技术是指通过扫描目标系统、网络、软件等信息技术产品或服务，识别其中可能存在的漏洞和弱点，以便于及时修复和加固，防止黑客和攻击者利用漏洞进行攻击和入侵。
2、渗透测试技术渗透测试技术是指通过模拟黑客攻击的方式，对目标系统、网络、软件等信息技术产品或服务进行全面测试，以发现潜在的安全隐患和漏洞，从而提高其安全性和可靠性。
3、安全代码分析技术安全代码分析技术是指通过静态代码分析和动态测试等手段，对编写的程序代码进行分析和测试，以发现其中可能存在的漏洞和安全隐患，确保程序的安全性和可靠性。
4、防火墙技术防火墙技术是指在网络安全架构中采用防火墙设备，以控制网络流量、过滤恶意流量和阻止未经授权的访问，从而保护网络的安全性和可靠性。
三、安全性和可靠性分析技术的应用价值安全性和可靠性分析技术可以有效提高信息技术产品或服务的安全性和可靠性，保护用户信息和企业机密不被非法获取或窃取，避免造成不必要的损失和影响。
此外，还可以帮助企业优化信息安全管理流程，提高其安全性和可靠性。
四、安全性和可靠性分析技术的挑战和未来展望随着信息技术的不断发展和普及，安全性和可靠性分析技术也面临着不少挑战和机遇。
其中，包括人工智能、云计算和区块链等新兴技术的应用，都将带来信息安全和可靠性分析领域的新变革和机遇。
总之，安全性和可靠性分析技术是保障信息安全的必要手段和方法，需要在日常生活和企业管理中广泛应用。
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分配—顺序执行分配法
前提 软件的各个CSCI是顺序执行
Software Quality Specialists, Services, Solutions, Systems
所有的 CSCI 都成功执行才能保证软
件不失效 使用失效率指标
分配—顺序执行分配法
步骤
Software Quality Specialists, Services, Solutions, Systems
Software Quality Specialists, Services, Solutions, Sys dt dt
指标—失效率
定义 λ(t) ，又称风险函数(hazard function) 失效数与测试用例或操作事件总数 的比 例如： 20次失效/KSLOC 0.1次失效/CPU小时
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软件系统的可靠性需求：λs =0.0008次失
效/任务小时 软件系统的CSCI数量：3个 系统的任务持续时间：T = 4小时
CSCI标识 CSCI1 CSCI2
CSCI3
复杂度因子 1 2
dRt f t dt t R t R t
R t exp x dx 0
t
指标—平均失效前时间
定义(MTTF — Mean Time To Failure) 当前时间到下一次失效时间的均值 计算
Software Quality Specialists, Services, Solutions, Systems
Software Quality Specialists, Services, Solutions, Systems
指标—故障密度
定义(Fault Density) 每可交付的源代码行的故障个数 计算 Fd = F / KSLOC 作用 预计剩余故障数是否达到预期要求 确定已经完成的测试是否充分
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指标—可用性
定义(Availability) 需要时软件可用的概率 计算
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于同一个软件，用户不同的使用方式会导 致软件可靠性的变化。操作剖面用于定义 软件的使用模型，刻画用户使用软件的模 式。
PF = {(item1，p1)，(item2，p2)， … (itemn，pn)}
item1∩item2∩……∩itemn＝Φ
p
i 1
n
i
1
使用失效率指标
分配—操作剖面分配法
分配—复杂度因子分配法
计算方法
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失效率调节因子
K
w i i
i 1
N
T
wi 每个CSCI分配的失效率指标 i S K
分配—复杂度因子分配法
例子
MTBF
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T2 T1 n 1
指标—平均失效间隔时间
MTBF = MTTF + MTTR Mean Time To Repair (MTTR) 维修包括: 确定并修正导致失效的缺陷 通过重新启动系统恢复系统服务 Mean Time To Restore (MTTR) Mean Time To Disruption (MTTD)
些 CSCI 代表了整个软件的一连串的 功能，任何一个 CSCI 的执行不依赖 于前面CSCI的执行结果 任何一个 CSCI 失效意味着整个软件 系统失效 使用失效率指标
分配—并行执行分配法
步骤
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② 确定整个软件系统的CSCI数量(N) ；
③ 对于每个 CSCI ，确定它的复杂度因子
④
⑤ ⑥ ⑦
(Wi)，CSCI的复杂度越高，Wi值越高； 确定系统的任务持续时间 (T)； 确定系统任务持续期内，每个CSCI的活 动时间(τi)； 计算系统的失效率调节因子(K)； 计算每个CSCI分配的失效率指标(λi) 。
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指标—可靠度
R(t) 指在t＝0时系统正常的条件下，系统在 时间区间[0,t]内能正常运行的概率。 该指标是关于软件失效行为的概率描述， 是软件可靠性的基本定义。
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MTTF MTTF Availabili ty MTTF MTTR MTBF
分配—原则和因素
基于功能进行分配 选定指标 考虑因素
系统总的可靠性指标
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总的任务时间
指标—几种常见的指标
初始故障数 剩余故障数 故障密度 可靠度 失效概率 失效强度(Failure Intensity) 失效率(Failure Rate) 平均失效前时间 平均失效间隔时间
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指标—平均失效间隔时间
定义 (MTBF — Mean Time Between Failures) 两次相继失效之间的时间间隔的均值。 MTBF 在实际使用时通常是指当 n 很 大时，软件第n次失效与第n+1次失效 之间的平均时间。 当软件从时刻 T1 工作到时刻 T2 ，若发 生了 n次失效，则：
指标—失效概率
F(t) 是失效时间少于或等于t的概率。 根据其定义可知它和可靠度R(t)之间存 在如下联系： F(t)＝1 - R(t)
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指标—失效强度
f(t) 是失效概率的密度函数，如果 F(t) 是可微分 的，失效强度f(t)是F(t)关于时间的一阶导数。
4
执行时间 4 2
4
分配—复杂度因子分配法
计算系统失效率调节因子K
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= 14 22 44
4
W1 1 W2 2 W3 3 K T
确定整个软件系统的可靠性需求(λs) 确定整个软件系统的CSCI数量(N) 对于每个CSCI，分配可靠性需求(λi)：
i S
分配—并行执行分配法
前提 软件的各个 CSCI 是并行执行，但这
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MTTF
k 1
N
tk N
应用 度量软件可靠性和可用性
指标—平均失效前时间
举例 SF1: 180, 675, 315, 212, 278, 503, 431 SF2: 477, 1048, 685, 396 SF3: 894, 1422 MTTFSF1 = 2594/7 = 370.57 MTTFSF2 = 2606/4 = 651.5 MTTFSF3 = 2316/2 = 1158
确定整个软件系统的可靠性需求(λs) 确定整个软件系统的CSCI数量(N) 对于每个 CSCI ，分配可靠性需求 (λi) ：
i
S
N
分配—操作剖面分配法
前提 软件的可靠性是由用户的使用决定的，对
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CSCI数量 各CSCI的拓扑结构/操作剖面/关键等级/复
杂度/使用率
分配—常用方法
顺序执行分配法 并行执行分配法 操作剖面分配法 复杂度因子分配法 重要度分配法
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步骤
Software Quality Specialists, Services, Solutions, Systems
确定整个软件系统的可靠性需求(λs) 确定确定整个软件系统的操作剖面
(PF) 对于每个 CSCI ，分配可靠性需求 (λi)：
i S p i
分配—复杂度因子分配法
软件可靠性工程
第二部分
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指标与分配
提要
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软件可靠性指标分配方法 常见的软件可靠性指标
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指标—失效率
数学定义是软件在t时刻没有发生失效的条件 下，在t时刻后，单位时间内发生失效的概率。 失效率是失效概率 F(t)的条件概率密度，又 称条件失效强度。