软件可靠性安全性分析基本知识
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。
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”。
软件可靠性研究及其应用
软件可靠性研究及其应用软件可靠性是指软件在给定的条件和一定时间内具有稳定的性能和安全性的能力。
软件可靠性不仅是软件开发过程中的一个重要指标，也是软件应用、维护和升级的关键因素。
本文将介绍软件可靠性研究的背景、内容、方法和应用。
一、背景软件已经成为现代社会最为重要的基础设施之一，其在诸多领域的应用越来越广泛。
然而，与此同时，软件所带来的危机也逐渐显现。
由于软件的复杂性和抽象性，软件本身具有不确定性和难以预测性，造成了软件的错误、故障、漏洞等问题的频繁发生，日益对软件的可靠性和安全性提出了更高的要求。
软件可靠性研究的兴起，是为了应对软件危机，提高软件可靠性和安全性，保障软件应用的稳定和持续。
随着软件工程领域的不断壮大和发展，软件可靠性研究已成为软件工程的核心技术之一。
二、内容软件可靠性研究主要包括以下内容：1、可靠性模型：可靠性模型是一种数学模型，用于描述软件系统的可靠性和故障率等参数，以便分析和评估软件系统的可靠性。
可靠性模型包括统计模型、物理模型、分析模型等。
2、可靠性评估：可靠性评估是用定量的方法评价软件系统的可靠性和安全性，包括可靠性分析、故障树分析、失效模式和影响分析等。
3、软件测试：软件测试是验证软件可靠性和安全性的基本手段，涵盖单元测试、集成测试、系统测试、验收测试等。
4、故障定位和修复：故障定位是识别和定位软件中的故障，修复是根据故障定位的结果，对软件的故障进行修复和改进，以提高软件的可靠性和安全性。
三、方法软件可靠性研究的方法主要包括：1、建模方法：建模是软件可靠性研究的重要手段之一，建模方法可以采用数学建模、统计建模、物理建模等多种方式。
2、仿真方法：仿真是软件可靠性分析和评估的常用方法之一，主要包括蒙特卡罗仿真、离散事件仿真、连续系统仿真等。
3、统计方法：统计方法广泛应用于软件可靠性测试和评估中，以分析和统计出软件的故障率、平均故障间隔时间、可用性等指标。
4、检测方法：检测方法是对软件进行代码级别的检测和分析，以发现软件中的缺陷和错误，包括静态代码分析、动态代码分析等。
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。
自动化系统的可靠性与安全性分析
自动化系统的可靠性与安全性分析随着科技的不断进步，自动化系统在各个领域得到了广泛的应用，如工业生产、交通运输、医疗保健等。
然而，这些自动化系统虽然提高了效率和准确性，但同时也面临着可靠性和安全性的挑战。
本文将对自动化系统的可靠性与安全性进行分析。
一、可靠性分析可靠性是指自动化系统在一定时间内完成任务的概率。
自动化系统的可靠性直接影响到生产效率和用户满意度。
在进行可靠性分析时，需要考虑以下几个方面：1. 硬件可靠性：自动化系统的硬件部分包括传感器、执行器、控制器等。
硬件故障可能导致系统无法正常工作。
因此，对于硬件的可靠性分析需要考虑其平均故障时间（MTTF）、平均修复时间（MTTR）等指标。
2. 软件可靠性：自动化系统的软件部分需要确保程序的正确性和稳定性。
软件故障可能导致系统崩溃或出现错误操作。
因此，对于软件的可靠性分析需要进行代码检查、测试和验证，确保程序的质量。
3. 数据可靠性：自动化系统需要处理大量的数据，包括传感器采集的数据、用户输入的数据等。
数据的准确性和完整性对于系统的可靠性至关重要。
因此，对于数据的可靠性分析需要考虑数据采集的准确性、数据传输的可靠性以及数据备份和恢复策略等。
二、安全性分析安全性是指自动化系统抵抗各种威胁和攻击的能力。
自动化系统的安全性关乎到用户的隐私和财产安全。
在进行安全性分析时，需要考虑以下几个方面：1. 身份认证与访问控制：自动化系统需要确保只有经过授权的用户才能进行访问和操作。
因此，需要进行身份认证和访问控制的设计和实施，包括用户账号管理、密码策略、角色权限管理等。
2. 数据保护与加密：自动化系统处理的数据可能包含敏感信息，如个人身份信息、商业机密等。
因此，需要对数据进行保护和加密，确保数据在传输和存储过程中的安全性。
3. 应急响应与恢复：自动化系统可能面临各种威胁和攻击，如病毒感染、网络攻击等。
因此，需要建立健全的应急响应和恢复机制，包括实时监测、入侵检测、应急演练等，及时应对和恢复系统的安全事件。
软件安全性分析报告
软件安全性分析报告1. 引言本文档对软件的安全性进行分析和评估，旨在识别潜在的安全风险，并提供相应的解决方案。
通过进行全面的安全性分析，可以确保软件在使用过程中的安全性和可靠性。
2. 分析方法在进行软件安全性分析时，我们采用了以下方法：2.1. 代码审查对软件代码进行系统的审查，识别潜在的漏洞和安全隐患。
2.2. 渗透测试通过模拟真实攻击的方式，测试软件的抵御能力和安全性。
2.3. 风险评估对已识别的安全风险进行评估和分类，确定其对系统安全性的潜在影响。
3. 安全性分析结果根据以上分析方法，我们得出了以下安全性分析结果：3.1. 潜在的漏洞通过代码审查和渗透测试，我们发现了以下潜在的漏洞：- 输入验证不充分，存在可能导致代码注入的风险。
- 密码存储方式不安全，可能导致用户密码泄露。
- 未经身份验证的访问路径，可能被恶意攻击者利用。
- 数据传输过程中，存在未加密的敏感信息传输，可能会被窃取。
3.2. 安全威胁级别根据风险评估，我们对已识别的安全风险进行了分类，并分别确定了安全威胁级别：- 高级威胁：存在可能导致系统遭受严重损失的安全漏洞。
- 中级威胁：存在可能导致系统受到一定程度损失的安全漏洞。
- 低级威胁：存在可能导致系统受到轻微损失的安全漏洞。
4. 解决方案针对以上发现的安全性问题，我们提出了以下解决方案：- 增强输入验证机制，防止代码注入攻击。
- 更新密码存储方式，使用加密算法保护用户密码。
- 强制身份验证机制，限制未授权访问。
- 使用加密协议保护数据传输过程中的敏感信息。
5. 结论通过本次软件安全性分析，我们发现了软件存在的安全隐患，并提出了相应的解决方案。
我们建议在下一版本的发布前，对这些安全问题进行修复和改进，以确保软件在使用过程中的安全性和可靠性。
以上是对软件安全性分析的总结，希望能为您提供一些参考。
如果有任何问题或需要进一步讨论，请随时与我们联系。
谢谢！。
软件系统可靠性分析与评估方法(一)
随着科技的不断发展和社会的不断进步，软件系统在我们的日常生活中起着越来越重要的作用。
然而，由于软件系统的复杂性和不断的更新迭代，其可靠性成为了一个不容忽视的问题。
本文将探讨软件系统的可靠性分析与评估方法，帮助我们更好地了解和应对软件系统在运行过程中可能出现的问题。
首先，我们需要明确什么是软件系统的可靠性。
软件系统的可靠性是指在一定的时间内，软件系统在给定的环境下能够按照要求正常运行的能力。
它可以通过以下几个方面进行分析和评估。
第一个方面是功能测试。
功能测试是软件开发过程中最基本的测试方法之一。
通过对软件系统的各项功能进行测试，可以验证系统是否能够按照设计要求正常运行。
功能测试可以分为单元测试、集成测试和系统测试等不同层次，每个层次的测试都有其特定的目标和方法。
通过功能测试，可以发现软件系统可能出现的功能性问题，提高系统的可靠性。
第二个方面是性能测试。
性能测试是评估软件系统性能的一种方法。
在软件系统的运行过程中，其性能指标如响应时间、吞吐量等会直接影响用户体验和系统的可靠性。
通过对软件系统在不同负载下进行性能测试，可以评估系统的稳定性和承载能力，并发现潜在的性能问题。
在性能测试中，可以使用压力测试、负载测试等方法来模拟不同的场景，以验证系统的可靠性。
第三个方面是安全测试。
随着网络技术的发展，软件系统的安全性越来越受到关注。
安全测试是评估软件系统安全性的一种方法。
通过对软件系统进行安全测试，可以发现系统中的漏洞和潜在的安全隐患，并采取相应的措施进行修补和加固。
在安全测试中，可以采用黑盒测试、白盒测试等方法，模拟攻击者的行为以验证系统的可靠性和安全性。
第四个方面是可恢复性测试。
可恢复性测试是评估软件系统在故障发生后的恢复能力的一种方法。
软件系统在运行过程中难免会出现故障，如断电、系统崩溃等情况。
通过对软件系统进行可恢复性测试，可以验证系统在故障发生后是否能够及时恢复正常运行，并保证数据和服务的完整性。
第五章 可靠性基础知识(1)可靠性的基本概念及常用度量
第五章可靠性基础知识第五章可靠性基础知识【考试趋势】单选3-4题，多选4-5题，综合分析1题。
考查方式以理解题和计算题为主。
总分值25-35分。
总分170分。
【大纲考点】基本脉络：可靠性概念——测量——模型——分析——试验——管理。
一、可靠性的基本概念及常用度量1．掌握可靠性、维修性与故障(失效)的概念与定义（重点）2．熟悉保障性、可用性与可信性的概念（难点）3．掌握可靠性的主要度量参数（难点）4．熟悉浴盆曲线（重点）5．了解产品质量与可靠性的关系二、基本的可靠性维修性设计与分析技术1．了解可靠性设计的基本内容和主要方法2．熟悉可靠性模型及串并联模型的计算（重点）3．熟悉可靠性预计和可靠性分配（难点）4．熟悉故障模式影响及危害性分析（重点）（难点）5．了解故障树分析（重点）6．熟悉维修性设计与分析的基本方法；三、可靠性试验三、可靠性试验1.掌握环境应力筛选（重点）2.了解可靠增长试验和加速寿命试验（重点）3.手续可靠性测定试验（难点）4.了解可靠性鉴定试验四、可信性管理1．掌握可信性管理基本原则与可信性管理方法（难点）2．了解故障报告分析及纠正措施系统（重点）3．了解可信性评审作用和方法第一节可靠性的基本概念及常用度量【考点解读】第一节可靠性的基本概念及常用度量学习目标要求：1、掌握可靠性、维修性与故障的概念与定义2、熟悉保障性、可用性及可信性的概念3、掌握可靠性的主要度量参数4、了解浴盆曲线5、了解产品质量与可靠性关系基本脉络是：可靠性——不可靠（故障）——可靠度——可靠度函数——常用指标——模型——地位意义（与质量的关系）典型考题典型考题：单选题22、下述设计方法中不属于可靠性设计的方法是（）。
a、使用合格的部件b、使用连续设计c、故障模式影响分析d、降额设计23、产品使用寿命与（）有关。
a、早期故障率b、规定故障率c、耗损故障率d、产品保修率一、故障（失效）及其分类一、故障（失效）及其分类1、故障定义：产品或产品的一部分不能或将不能完成预定功能的事件或状态称为故障。
软件信息管理基础知识
软件信息管理基础知识一、软件信息概述软件信息是指与软件相关的各种信息，包括软件的开发、设计、测试、部署、运行、维护等方面的信息。
软件信息管理是指对软件信息进行收集、整理、存储、分析和利用的过程，以确保软件信息的准确性和完整性，提高软件的质量和效率。
二、软件信息管理原则1.完整性原则：确保软件信息的全面性和完整性，包括软件的各个方面和各个环节。
2.准确性原则：确保软件信息的准确性和可靠性，避免信息失真或错误。
3.安全性原则：确保软件信息的安全性和保密性，防止信息泄露或被非法获取。
4.及时性原则：确保软件信息的及时更新和反馈，以适应软件不断变化的需求和环境。
三、软件信息管理流程1.信息收集：通过各种途径和手段收集与软件相关的信息，包括需求分析、设计文档、测试报告、用户反馈等。
2.信息整理：对收集到的信息进行分类、归纳、整理，建立完善的软件信息管理体系。
3.信息存储：将整理后的信息存储在适当的存储介质中，确保信息的长期保存和可追溯性。
4.信息分析：对存储的信息进行深入分析和挖掘，提取有价值的信息，为软件的开发、维护和优化提供支持。
5.信息利用：将分析后的信息应用于软件的各个阶段，提高软件的质量和效率。
四、软件信息管理技术1.数据库技术：利用数据库技术对软件信息进行存储和管理，实现信息的分类、检索和查询等功能。
2.数据挖掘技术：通过数据挖掘技术对大量数据进行深入分析和挖掘，提取有价值的信息和知识。
3.云计算技术：利用云计算技术实现软件信息的集中管理和共享，提高信息的利用效率和安全性。
4.大数据技术：利用大数据技术对海量数据进行处理和分析，提高信息分析的准确性和效率。
五、软件信息管理法规1.遵守国家相关法律法规：在软件信息管理过程中，必须遵守国家相关法律法规的规定，确保信息的合法性和合规性。
2.遵守行业标准规范：在软件开发和运行过程中，需要遵守行业标准规范的规定，确保软件的规范性和兼容性。
3.遵守企业规章制度：在软件开发和运行过程中，需要遵守企业的规章制度和管理规定，确保信息的保密性和安全性。
软件可靠性和安全性技术研究
摘要：在简述分析技术的基础上，提出了以系统危险为基础的软件安全性与可靠性分析策略，并结合实例对这一策略的实际应用进行了深入分析，旨在为实际的软件分析工作提供参考，保证软件分析结果的真实性与准确性。
关键词：软件；可靠性；安全性；故障树0引言在航天、军事等领域中，软件密集化程度、规模、复杂度均大幅提高，作为系统的重要组成部分，软件对系统的影响日益增大。
因此，在软件研制与管理过程中，如何保证软件的可靠性和安全性，成为了相关人员关注的焦点。
1分析技术1.1FHAFHA，即功能危险评估，按照从上到下的顺序确定系统功能所处状态，同时对其可能造成的影响进行评估。
它能对产品功能进行综合检查，对不同的功能状态进行识别，判定功能是否存在故障或丧失，并以故障的严重程度为依据进行分类。
1.2PHAPHA，即初步危险分析，可对系统危险进行识别，是对软件安全性进行分析的主要方法。
对于在程序设计与开发时需要跟踪和解决的各项危险和风险，该方法可确定危险清单框架，同时记录通用危险[1]。
1.3SFMEASFMEA，即软件失效模式和影响分析，它是对现有系统分析方法的创新和拓展，基于失效模型，将失效可能造成的影响与后果等作为中心，以分析层次及因果关系等作为依据，通过识别确定软件存在的薄弱环节，同时提出相应的改进措施。
1.4SFTASFTA，即软件故障树分析，它将现有的FTA技术作为基础，尤其适合在需求阶段使用。
该技术自顶向下，将对系统有较大影响的故障作为顶事件，分析导致系统产生故障问题的软件方面的原因。
为确保软件的安全性和可靠性分析能够顺利开展，下面根据以上4种技术方法，提出以系统危险为基础的软件安全性和可靠性分析策略。
2以系统危险为基础的软件安全性和可靠性分析以系统危险为基础的软件安全性和可靠性分析策略分为以下4个步骤：步骤1：对系统危险进行识别与分析，将系统级功能作为入手点，采用FHA技术确定系统不同功能所处的故障状态，通过识别确定系统危险，同时对危险可能造成的影响及危险的级别进行分析。
软件开发质量管理基础知识文档
软件开发质量管理基础知识文档软件质量管理的定义和重要性软件质量管理是指通过系统化的方法和工具来评估、改进和维持软件产品质量的过程。
软件质量管理的目标是确保软件产品满足用户的需求和期望，具有高质量、安全、有效和可靠性。
软件质量指标软件质量指标是用于评估软件产品质量的标准和尺度。
常用的软件质量指标包括：•软件的功能性和性能•软件的可靠性和安全性•软件的易用性和可维护性•软件的兼容性和可移植性•软件的文档化和支持性常用评估工具评估工具是用于收集和分析数据以评估软件产品质量的工具。
常用的评估工具包括：•软件质量评估表•用户满意度调查表•软件缺陷跟踪系统•软件测试和验证工具•软件代码审查和评估工具质量改进方法质量改进方法是用于改进软件产品质量的方法和策略。
常用的质量改进方法包括：•PDCA循环（计划-执行-检查-行动）•DMAIC循环（定义-测量-分析-改进-控制）•Six Sigma方法•5S方法•根本原因分析法软件开发案例以下是一个软件开发案例，用于说明软件质量管理的应用：案例1：某软件公司开发了一款新软件，用于管理客户关系。
软件公司收到客户投诉，称软件的用户界面不友好，导致客户难以使用。
软件公司决定对此进行调查和改进。
•问题识别：软件的用户界面不友好。
•原因分析：通过调查发现，软件的设计团队没有充分考虑用户的需求和期望。
•改进措施：软件公司决定重新设计软件的用户界面，优化软件的易用性和可维护性。
•效果评估：通过对客户满意度的调查发现，客户满意度显著提高。
图表和流程图以下是一些图表和流程图，用于辅助说明复杂概念和评估方法：•软件质量评估流程图•软件缺陷跟踪系统流程图•软件测试和验证流程图•软件代码审查和评估流程图结论软件质量管理是确保软件产品满足用户需求和期望并具有高质量、安全、有效和可靠性的关键。
通过了解软件质量管理的基础知识，软件开发团队可以更好地评估和改进软件产品质量，满足客户的需求和期望。
软件设计师 考点分析 第 9 章：安全性、可靠性与系统性能评测
您现在的位置：希赛网 > 云阅读 > 软件设计师考试考点分析与真题详解（第4版） > 数据安全与保密第 9 章：安全性、可靠性与系统性能评测作者：希赛教育软考学院 来源：希赛网 2014年01月27日数据安全与保密上一节本书简介下一节第 9 章：安全性、可靠性与系统性能评测作者：希赛教育软考学院 来源：希赛网 2014年03月13日数据加密算法 第9章 安全性、可靠性与系统性能评测 根据考试大纲，本章要求考生掌握以下知识点： 安全性基本概念； 防治计算机病毒、防范计算机犯罪； 加密与解密机制； 存取控制、防闯入、安全管理措施； 诊断与容错； 系统可靠性分析评价； 计算机系统性能评测方式； 风险分析、风险类型、抗风险措施和内部控制。
有关风险分析的内容，请读者参考本书有关软件工程的章节。
9.1 数据安全与保密 国际标准化委员会对计算机安全的定义提出如下建议："为数据处理系统建立和采取的技术的、管理的安全保护措施，用来保护计算机硬件、软件、数据不因偶然的、恶意的原因而遭破坏、更改和泄露".计算机系统的安全主要包括网络安全、操作系统安全和数据库安全三个方面。
各级网络安全技术如图9-1所示，包括各种安全技术和安全协议，分别对应于OSI七层网络协议的某一层或某几层，其中数据加密是计算机安全中最重要的技术措施之一。
图9-1 网络安全技术层次结构图版权方授权希赛网发布，侵权必究 9.1.1 数据加密算法 数据加密是对明文（未经加密的数据）按照某种加密算法（数据的变换算法）进行处理，形成密文（经加密后的数据）。
这样一来，密文即使被截获，截获方也无法或难以解码，从而防止泄露信息。
数据加密和数据解密是一对可逆的过程，数据加密是用加密算法E和加密密钥K1将明文P变换成密文C,表示为： 数据解密是数据加密的逆过程，用解密算法D和解密密钥K2,将密文C转换成明文P,表示为： 按照加密密钥K1和解密密钥K2的异同，有两种密钥体制。
航空航天系统的软件可靠性与安全性评估
航空航天系统的软件可靠性与安全性评估航空航天系统在现代社会扮演着至关重要的角色，而软件作为关键的支持组成部分，其可靠性与安全性评估显得极为重要。
本文章将就航空航天系统的软件可靠性与安全性评估展开探讨，并提出相关方法和技术。
一、引言随着科技的进步，航空航天系统的规模和复杂性不断增加，软件在其中的作用日益重要。
然而，软件本身的缺陷和错误可能导致整个系统的性能下降，甚至引发严重的事故。
因此，确保航空航天系统的软件可靠性和安全性成为至关重要的任务。
二、软件可靠性评估的方法1. 静态分析静态分析是一种通过对源代码进行审查，检测潜在问题的方法。
它可以帮助开发人员发现代码中的错误、漏洞和低效之处。
静态分析工具能够自动检测出可能导致软件故障的代码片段，并给出相应的修复建议。
这种方法能够及早发现问题并提前解决，从而提高软件的可靠性。
2. 动态测试动态测试是通过模拟真实运行环境对软件进行测试的方法。
它可以模拟各种输入和条件，以验证软件在各种情况下的运行情况。
动态测试可以发现软件在运行时可能出现的错误和异常情况，并提供相应的错误处理和修复措施。
通过不断的动态测试，可以大大提高软件的可靠性和安全性。
3. 代码审查代码审查是一种通过人工检查源代码的方法。
它依赖于开发团队成员的经验和专业知识，对代码进行全面、逐行的审查。
代码审查可以发现代码中的错误、漏洞和不一致之处，并提供相应的修改建议。
通过代码审查，可以消除潜在的软件缺陷，提高软件的可靠性和安全性。
三、软件安全性评估的方法1. 威胁建模威胁建模是一种对系统中潜在威胁进行分析和建模的方法。
它帮助开发人员理解系统的威胁模式，并提供相应的安全解决方案。
威胁建模可以识别可能导致软件被攻击的漏洞和薄弱环节，并提供相应的加固和防护策略。
2. 渗透测试渗透测试是一种模拟黑客攻击的方法。
它通过模拟各种攻击场景，测试系统的安全性和抵御能力。
渗透测试可以识别系统的安全漏洞和弱点，并提供相应的修复措施。
软件评测的可靠性测试与验证
软件评测的可靠性测试与验证软件评测是保证软件质量和可靠性的重要环节。
对于软件开发公司而言，获得用户信任的关键在于软件的稳定性和性能可靠性。
为了确保软件评测的准确性和可靠性，需要进行可靠性测试与验证工作，以验证软件的稳定性、可恢复性、可用性和安全性。
一、可靠性测试的基本原则可靠性测试是通过模拟真实的使用环境对软件进行测试，以评估软件在长时间运行中的稳定性和可靠性。
在进行可靠性测试时，应遵循以下原则。
1.模拟真实环境：可靠性测试必须在与真实环境尽可能接近的条件下进行，以确保测试结果的准确性和可靠性。
2.完备性与独立性：可靠性测试需要覆盖软件的各个方面，包括功能测试、性能测试、安全性测试等，确保测试的全面性和独立性。
3.持续性测试：可靠性测试需要在软件开发周期的各个阶段进行，包括单元测试、集成测试和系统测试等，以确保对软件的各个方面进行全面检测和验证。
4.记录和分析：在可靠性测试过程中，需要详细记录测试结果和问题，并及时对问题进行分析和解决，以提高软件的稳定性和可靠性。
二、可靠性测试的方法和技术在进行可靠性测试时，可以采用以下方法和技术来提高测试的效率和准确性。
1.压力测试：通过给软件施加大量的并发用户和数据，测试软件在极限负载下的稳定性和可靠性。
2.冒烟测试：对软件的重要功能进行快速测试，以确保软件的基本功能可用。
3.回归测试：在软件进行修改或升级后，重新运行原有的测试用例，以确保修改不会引入新的问题，保持软件的稳定性和可靠性。
4.故障注入测试：有意地向软件中注入故障，测试软件的容错能力和恢复能力，以确保软件在故障条件下的可靠性。
5.安全性测试：测试软件的安全性，包括漏洞扫描、病毒检测等，以保护软件系统的稳定性和用户数据的安全性。
三、可靠性测试的验证方法在进行可靠性测试后，需要对测试结果进行验证，以确保软件的稳定性和可靠性。
1.静态代码分析：通过对软件代码进行静态分析，检测代码中潜在的问题和缺陷，以提前发现和解决问题，提高软件的可靠性。
软件系统的可靠性研究
软件系统的可靠性研究一、引言随着计算机应用的广泛普及，软件系统也日益成为我们工作、生活中必不可少的重要工具。
但是，由于软件本身的复杂性和开发过程中的不可预测性等因素，软件系统的可靠性问题一直是人们关注的焦点。
其可靠性不仅涉及到个人的使用体验，更与生产、安全等大局性问题紧密相关，因此研究软件系统的可靠性，具有重要的意义。
二、软件系统可靠性的概念与影响因素软件系统的可靠性指系统在特定条件下能够维持规定的功能和要求而不出现故障的能力。
根据国际标准IEC（International Electrotechnical Commission）的定义，软件系统的可靠性包括以下几个特性：1.可用性：软件在规定时间内保持可用的概率。
2.可靠性：软件在规定条件下运行不出错的概率。
3.可维护性：软件在规定条件下，经过适当的维护和修正后能够正确运行的概率。
4.可恢复性：软件能够从错误中恢复的概率。
5.安全性：软件在规定条件下不泄露或者遭到攻击的概率。
软件系统的可靠性不仅受到软件本身的复杂性和开发过程中的不可预测性等因素的影响，还包括以下几个主要因素：1.软件开发过程的管理水平：包括软件设计、编码、测试等环节的管理水平。
2.软件本身的质量：包括代码实现的正确性、接口的规范性、资源的管理等方面。
3.运行环境的稳定性：包括硬件设备的可靠性、操作系统的稳定性、网络通信环境的稳定性等方面。
4.用户使用方式的正确性：包括用户在使用软件时是否符合规范、操作是否正确等方面。
三、软件系统可靠性的研究方法针对以上影响因素，研究软件系统可靠性需要采用多种方法，具体包括：1.测试方法：通过测试软件各个模块的功能实现情况、性能表现等方面，以此来评估软件可靠性。
2.静态检查方法：通过对软件代码的分析，发现潜在的缺陷和问题，以此来提高软件的可靠性。
3.模拟仿真方法：通过模拟软件在各种环境下的运行状况，以此来评估软件的可靠性。
4.统计分析方法：通过对软件发生问题的统计分析，以此来识别和解决软件的可靠性问题。
软件可靠性与安全性的区别分析及其证明
．
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软件工程中的软件可靠性评估
软件工程中的软件可靠性评估软件可靠性评估是软件工程领域中至关重要的一环，它对于保障软件系统的稳定性和可信度具有重要意义。
本文将就软件可靠性评估的概念、重要性以及相关的评估方法进行探讨，以期为相关从业人员提供一定的指导和借鉴。
一、软件可靠性评估的概念软件可靠性评估是指对软件系统进行一系列的评估活动，旨在衡量系统在特定环境下产生失效的概率和严重性。
软件可靠性评估包括对软件系统的功能、性能和稳定性等方面进行量化和分析，以评估系统的寿命、稳定性和适用性等指标。
软件可靠性评估是软件工程中一个关键的质量保证活动，它有助于发现并解决潜在的软件缺陷，提升软件系统的可靠性、稳定性和安全性。
二、软件可靠性评估的重要性软件失效可能会给用户和机构带来严重的损失，甚至威胁到人们的生命和财产安全。
因此，软件可靠性评估在软件工程中具有重要的地位和作用。
1. 降低风险：通过软件可靠性评估，可以在软件系统发布之前发现潜在的缺陷和故障，及时修复并提高系统的稳定性和可靠性，从而降低后期出现故障的风险。
2. 提升用户满意度：通过提供可靠的软件系统，满足用户的需求并正常运行，可以提升用户的满意度，增强用户对软件的信任感。
3. 减少成本：软件可靠性评估可以帮助开发团队及时发现和解决软件缺陷，减少后期维护和修复的成本，提高开发效率。
4. 保护品牌声誉：通过提供可靠性高的软件产品，可以树立企业的良好形象和信誉，增加市场竞争力。
三、软件可靠性评估的方法软件可靠性评估方法众多，下面介绍几种常用的方法：1. 静态分析：通过对源代码、模型或文档等进行分析，发现潜在的缺陷和问题。
常用的静态分析工具有Lint和Coverity等。
2. 动态测试：通过运行软件系统，观察系统在不同环境下的行为和性能，检测系统的可靠性和稳定性。
常用的动态测试方法包括单元测试、集成测试和系统测试等。
3. 可靠性建模：通过数学建模和统计分析，对软件系统进行可靠性预测和评估。
常用的可靠性建模方法有故障树分析、可靠性块图和Monte Carlo模拟等。
软件系统的可靠性与安全性评估
软件系统的可靠性与安全性评估在当今数字化的时代，软件系统已经深入到我们生活和工作的方方面面，从智能手机上的应用程序到企业的关键业务系统，从医疗设备的控制软件到航空航天领域的飞行控制系统。
软件系统的可靠性和安全性成为了至关重要的问题。
一个不可靠或不安全的软件系统可能会导致数据丢失、业务中断、财产损失甚至威胁到人们的生命安全。
因此，对软件系统进行准确的可靠性与安全性评估是软件开发过程中不可或缺的环节。
首先，我们来理解一下软件系统的可靠性。
简单来说，可靠性指的是软件在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。
这包括软件能够持续稳定地运行，不会出现无故崩溃、错误或异常。
要评估软件系统的可靠性，需要考虑多个方面。
其中之一是软件的设计和架构。
一个良好设计的软件架构能够有效地减少潜在的故障点，提高系统的容错能力。
例如，采用模块化的设计可以使各个模块相对独立，一旦某个模块出现问题，不会轻易影响到整个系统的运行。
软件的代码质量也是影响可靠性的重要因素。
清晰、规范、易于理解的代码能够降低出错的概率，并且在出现问题时更容易进行排查和修复。
代码中的错误，如逻辑错误、语法错误、边界值错误等，都可能导致软件在运行时出现故障。
因此，在开发过程中进行严格的代码审查和测试是必不可少的。
另外，软件运行的环境也会对其可靠性产生影响。
不同的操作系统、硬件配置、网络条件等都可能导致软件表现出不同的稳定性。
因此，在评估可靠性时，需要充分考虑软件可能运行的各种环境情况。
接下来，我们谈谈软件系统的安全性。
安全性是指软件系统保护信息和数据的保密性、完整性和可用性的能力，以及防止未经授权的访问、修改或破坏的能力。
在评估软件系统的安全性时，首先要考虑的是身份验证和授权机制。
用户是否能够被正确地识别和授权访问相应的资源，这是保障系统安全的第一道防线。
数据的加密和保护也是安全性评估的重要方面。
敏感信息，如用户的个人信息、财务数据等，在存储和传输过程中是否进行了有效的加密，以防止被窃取或篡改。
安全性设计与分析
安全性设计与分析随着人们对信息技术的需求不断增加，各种软件、应用、网站等产品不断涌现，安全性问题也开始受到更多的关注。
在设计与开发过程中，安全性一直是极其重要的一个方面。
设计与分析安全性问题，是每个开发者都应该掌握的核心技能。
这里将围绕着安全性设计与分析方面的相关知识进行详细阐述。
一、安全性设计1、概念安全性设计是指在软件设计阶段中对可能发生的安全性问题进行有序分析、界定和预防，在软件开发过程中，将上述安全性问题规避、防范或最小化其影响的一种设计过程。
2、主要内容（1）对主要业务流程进行分段分析：通过分析主要的业务流程，能够发现需要考虑的安全隐患和可能存在的攻击环节等问题，为后续的方案设计提供信息。
（2）依据评估标准制定相应的安全性要求：目的是为软件开发过程中针对不同层次的安全问题制定适当的安全性要求，并明确防范措施。
（3）在软件设计和开发过程中强化安全要求：在软件设计和代码编写的过程中，需要将安全性考虑作为一个基本的设计目标，制定相应的安全策略，为软件的正常运行提供保障。
（4）针对软件进行漏洞扫描和安全测试：对构建完成的软件进行测试，以验证漏洞的存在和现存的安全性问题，并及时修复和升级。
二、安全性分析1、概念安全性分析是指对目标系统的安全性进行全面的评估和分析，通过现有的技术手段或安全性知识，查找存在的安全隐患和漏洞问题，分析攻击者可能采用的攻击方式及恶意行为，为后续的安全性设计提供支持和保障。
2、主要内容（1）部署组件的配置文件和安装表：通过对配置文件的分析，可以发现安全弱点和潜在的攻击面，并且能够发现未对文件进行恰当处理引起的漏洞等。
（2）设置的环境：在环境的分析中会对操作系统、Web服务器、数据库服务器、网络等等进行分析，以查找可能存在的安全隐患。
（3）分析程序的可靠性：通过抽象程序的特性和进行结构分析的方式，对程序可靠性进行平面性和抽象性分析。
（4）常规攻击面的分析：通过对程序的资产进行攻击，来分析可能存在的漏洞和安全隐患。
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授课目的
1.
从5W2H的角度充分理解软件可靠性安全性 设计分析的内涵
Why,What,When,Who,Where,How,Howmuch
软件可靠性安全性设计分析
2.
提高分析问题解决问题的能力
所涉及的一些解决问题的方法能推广到其它方面，从而提高 分析问题解决问题的能力
3
参考资料
1. 2.
3.
4. 5. 6.
软件可靠性安全性设计分析
21
原因
硬件
控制
硬件
控制措施示例
带有减压阀门的压力容器
硬件
硬件 软件
软件
操作员 硬件
故障检测和安全保证功能；或者激活/点火检查，以便激活 或防止危险的条件
操作员打开开关，以便切断失效单元的电源 硬连接的计时器或者离散的硬件逻辑，以屏蔽非法的命令 或者数据。传感器直接启动一个安全性开关，以禁用一个 软件控制系统。机器人手臂的硬停止 两个独立的处理器，一个处理器检查另一个处理器，并在 检测到故障时进行干预。模仿期望的性能，并检测偏离 操作员在显示屏上观察控制参数的违反，并终止处理 在点火电路中串联三个电器开关，以容许两个操作员错误 软件确认由操作员启动的危险开关。软件防止在不安全的 模式下运行 两个机组人员，一个机组成员发出命令，另一个机组成员 进行监督
4
软件可靠性安全性设计分析
考核要求
总成绩
=
平时（40%） +期末（60%）
软件可靠性安全性设计分析
平时：课堂讨论、提问及考勤 期末：讨论和论文
5
最终提交论文要求
共同内容
从5W2H的角度阐述软件可靠性安全性设计分析的内涵。
软件可靠性安全性设计分析
特定内容（从下列内容中选一）
1、模型驱动方法在软件可靠性设计中的应用，含模型驱动 方法的概念、开发思想、范例等内容。 2、形式化方法在软件可靠性设计中的应用，含形式化方法 的概念、开发思想、范例等内容。 3、汇编语言的软件可靠性安全性设计准则，含准则内容、 说明及示例等内容。 4、SFMEA的应用案例，含案例系统概述、应用流程及应用 结果等内容。 5、SFTA的应用案例，含案例系统概述、应用流程及应用结 果等内容。
软件可靠性安全性设计分析
3
4
GJB/Z 102-97 软件运行不引起系统事故的能力。 《软件可靠性和 安全性设计准则》 GJB/Z 142-2004 “软件具有的不导致事故发生的能力”。确切的说，软件安 《军用软件安全 全性是软件的功能安全性。 性分析指南》 GJB 5236 软件产品在指定使用周境下，达到对人类、业务、软件、财 产或环境造成损害的可接受的风险级别的能力。
安全性重点关注对于危 可靠性重点关注产品在 险源的控制，如产品自 工作中出现的故障的控 身固有的危险特性（如 制 能量或毒性）、产品 （硬件或软件）的故障、 有害的环境等
26
软件安全性与可靠性的关系
①有些状态可能是不安全状态，会导致
安全事故的发生。
软件程序 状态的改 变过程
软件可靠性安全性设计分析
6
软件可靠性安全性设计分析
第一讲：基础知识
7
基础知识-主要内容
一、软件可靠性安全性概念及关系
软件可靠 性安全性 设计分析
软件可靠性安全性设计分析
二、软件可靠性安全性分析概念及关系
三、靠性安全性设计分析
一、软件可靠性安全性概念及关系
9
基础知识1-软件可靠性概念
7
ARP4754《高度整合或复杂航空器系统合格审定考虑》
RTCA DO-178B《机载系统和设备认证中的软件考虑》
8 9 10 11 GJB 900-1990《系统安全性通用大纲》 GJB/Z 99-1997《系统安全工作手册》 GJB/Z102-1997《软件可靠性和安全性设计准则》 GJB/Z 142-2004《军用软件安全性分析指南》
18
软件安全性-几个概念
事故
造成人员伤亡、职业病、设备损坏或财产损失的一个或一系 列意外事件。--GJB/Z 142-2004
软件可靠性安全性设计分析
危险
可能导致事故的状态。--GJB 900 可能导致或有助于事故或灾难（人员伤亡、或系统毁坏、或 财产损失或环境破坏等）发生的实际条件或潜在条件（1维）
《软件可靠性、安全性与质量保证》黄锡滋 编著 电子工业出版社 2002年10月 《软件可靠性工程手册》Michael R.LYU主编， 电子工业出版社 1997年3月 软件安全性相关标准 软件可靠性安全性设计分析方面的论文及期刊 等 软件工程方面的书籍，如《软件工程》张海藩 编著 人民邮电出版社 2003年7月 软件容错方面的书籍及期刊、论文等
GB/T 11457 软件可靠性两种定义：
① 在规定条件下在规定的时间内软件不引起系统失效
的概率，该概率是系统输入和系统使用的函数，也 是软件中存在的缺陷的函数。系统输入将确定是否 会遇到已存在的缺陷（如果有缺陷存在的话）。
② 在规定的时间周期内所述条件下程序执行所要求的
软件可靠性安全性设计分析
功能的能力
风险
不期望的事件或状态发生的严重度与可能性 （2维）
风险
损失发生概率
概率
事件发生概率
严重度
事件损失度
19
软件安全性相关标准
序号 1 2 标准名称及概况 MIL-STD-882系列，《系统安全性大纲要求》 Joint Software System Safety Committee，美海陆空三军联合提出的《软 件系统安全性手册》
(在运行阶段)
已知缺陷
触 发 事 件 输入空间
故障
未知缺陷
无 容 错
失效
成功
软件 运行环境
12
软件可靠性相关概念
理想条件：
基本可靠性（basic
reliability）
软件可靠性安全性设计分析
产品在规定的条件下、规定的时间内无故障 工作的能力。
固有可靠性（inherent
reliability）
软件可靠性安全性设计分析
例：一个软件，5周内运行70小时，其 中55小 时为该软件的执行时间，则： 日历时间为 5周； 时钟时间为70小时； 执行时间为55小时。
15
构成软件使用可靠性的要素
•
• • •
软件执行的功能和性能要求 软件的运行环境 软件失效的定义 软件输入的分布——运行剖面
16
软件可靠性安全性设计分析
软件可靠性安全性设计分析
曾福萍
010-82338490
1
zfp@
课程安排
周次
1 2 3 4
5 6 7 8
内容
基础知识
软件可靠性安全性设计分析
软件FMEA 软件FTA 其他软件可靠性安全性分析技术
软件可靠性安全性设计方法及设计方准则 软件故障检查、故障处理及信息时间容错 软件结构容错及设计准则的实施 讨论
故障(fault/failure)：产品不能执行规定功能的状态。 失效(failure)：产品丧失完成规定功能的能力的事件。
11
软件开发人员产生
软件中存在
缺陷被激活
用户经历的
错误 (mistake)
(在软件开发过程中)
缺陷 (bug&defect)
(在产品中)
故障 (fault)
(在软件运行中)
失效 (failure)
②有些状态可能引起软件失效的状态，
导致不能实现功能。
③有些状态上述二者都涉及。
在规定的时间内，如果软件运行的真实 环境与运行前规定的环境相关，则软件 是可靠的就可判断软件是安全的
27
软件可靠性安全性设计分析
二、软件可靠性安全性分析概念及关系
28
分析1-软件可靠性分析内涵
软件在使用中发生失效会导致任务的失败（不可 靠）。因此，应在软件设计过程中，对可能发生的失 效进行分析（对影响可靠性大的失效），采取必要的 措施避免引起失效的缺陷引入软件。 在系统测试、投入使用后对软件进行失效分析可以 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。这些工作将会大大提高使用中软 件的可靠性，减少由于软件失效带来的各种损失。
1、规定的功能
——软件执行的功能和性能要求 ——软件失效的定义
2、规定的条件
软件可靠性安全性设计分析
——软件运行的物理环境 ——软件输入及其分布，运行剖面
同一个软件，不同的用户、不同的使用方 式与输入，不一样的软件可靠性
14
基础知识1-构成软件可靠性的要素
3、规定的时间 日历时间——编年时间 时钟时间——从程序执行开始到程序执行结 束完毕所经过的时钟时间 执行时间——处理机实际用于执行程序指令 的时间
通过设计和制造赋予产品的，并在理想的使 用和保障条件下所呈现的可靠性。
实际使用条件： 使用可靠性（operational reliability） 产品在实际使用条件下所表现出来的可靠性。它反映 了产品设计、制造、安装、使用、维护、环境等因素 的影响。一般用可靠性使用参数及其量值描述。
13
基础知识1-构成软件可靠性的要素
软件可靠性安全性设计分析
3 4 5 6
NASA-STD-8719.13B《软件安全性标准》 NASA-GB-8719.13《软件安全性指南》 IEC61508《电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全》 EN-50128《铁路应用：铁路控制和防护系统的软件》 DEF Stan 00-55《防御设备安全相关软件要求》 ARP4761《民航机载系统和设备的安全性评估过程指南和方法》
10
基础知识1-软件可靠性涉及的几个概念