物联网的测试技术

物联网安全测试
⑴了解安全测试系统 ⑵了解系统的搭建以及测试报告内容
13.1 物联网的测试技术概述
13.1.1 需求分析
所谓的测试就是技术人员借助于一定的装置，获取被测对 象有关信息的过程。测试工作贯穿于物联网标准化和产业链的 整个过程。测试可以对标准化的内容提供验证方法和手段，同 时在测试工作中，不断发现和解决问题，有助于完善标准化体 系，促进物联网产业链的发展。然而对于物联网这一新兴产业， 随着物联网对象的逐渐明确，怎么进行有效的测试确实是技术 人员不得不面对的一个问题。
测试 应用 服务
层
测试执行应用 服务
安全测试
SICS管理
支
测试案例管理
撑
服
务
层
抽象测试集
测试命令管理
测试视图(人机交互界面)
管管 理理
SICS 测试 网络 测试 用户
信信
编辑 监控 管理 报告 管理
息息
库库
测试执行模块
测试结果分析
可执行测试集
数据存储
测试配置
日志记录
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其中，每个模块执行不同的命令，并相互支撑完成整个测试环节。各模块 的功能如下：
传感器网络中一些无线设备在移动时，其网络覆
7.移动性
盖范围和信号质量受坏境影响更大，无线设备受到干
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扰可能性加大，同时设备在网络中位置也在变化。
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13.1.4 传感网测试架构 传感网测试系统（见下图）是一个分布式测试系统，它包括远程综合测试
平台和本地的综合测试平台两个部分。
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13.2 物联网安全测试
测试案例编辑接 口
安全抽象测试集
SICS编辑接口
测试报告生成
测试命令管理
测
试
可执行测试集
执
行
模
测试配置
块
测试结果分析
数
据
存
数据发送
储
日志记录
按照系统的总体设计方案，首先用户编辑SICS测试案例，通过系统服务器SICS
模块，测试用户可根据自身测试需求选取安全测试抽象集。测试预配置阶段，用户
还需要调用测试命令管理模块做测试前的配置。测试开始阶段，将数据包发送至结
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3.系统中心控制模块描述
工程管理模块
数据管理模块
GUI界面模块
测试控制模块
代理管理模块
结果处理模块
协议支撑模块
每一个模块的具体功能描述如下：
⑴工程管理模块
工程管理模块主要是负责管理测试工程，具体有测试项目说明、测
试配置脚本、结果探测脚本等。
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⑵协议支撑模块
主要负责实现安全测试控制协议的支撑。
第13章 物联网的测试技术
魏旻
第13章 物联网的测试技术
本章探讨物联网测试技术，包括物联网测试框架，物联网 协议测试及安全测试等内容。
知识要点
能力要求
物联网的测试技术概述
⑴了解物联网的测试需求 ⑵掌握传感网的测试分类及其主要功能 ⑶了解传感网的测试标准 ⑷掌握传感网的测试特点 ⑸理解传感网的测试架构
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DUT
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13.1.3传感网网络测试的特点
1.网络 大规模
在监控区域通常部署大量节点，这些节点 具有分布地理区域大、节点部署密集、网络拓 扑结构复杂、一些节点位于恶劣环境中和信息 多跳路由等特点。
2.测试接 口多样性
传感器网络接口主要由五种接口构成：用户和服务 提供者的接口、传感节点和用户的接口、传感器网络网 关和服务提供者之间的接口、传感节点和传感器网络网 关的接口、传感节点之间的接口。
果分析模块进行数据处理，同时日志记录测试过程。测试结果分析模块处理完成后， PAGE
即可生成测试报告，测试过程中所有的报文信息都将经过数据存储模块进行备份。
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13.2.2 系统的搭建与测试报告
系统搭建
系统的搭建包 括无线传感网和节 点设备。如左图所 示为系统搭建图和 安全测试主界面， 下图为安全测试报 告，总共分为安全 等级划分报告和安 全测试结果报告两 种。
⑴SICS管理功能为测试者提供了安全一致性声明的内容的编写接口， 同时完成SICS/IXIT信息检查，保证IUT的声明与标准所规定的是一致的。
⑵测试案例管理功能主要是为测试用户提供测试案例编辑接口。 安全服务器存储测试例的结构为层次结构，分为四个层次：测试集，测试 组，测试例，测试步，如下图所示。
测试组
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⑶代理管理模块 主要是负责与测试代理相关各类事情。
⑷测试控制模块 测试控制模块可以根据安全测试前预配置，向安全测试代
理发送测试套件，而且可按照测试命令控制测试代理活动信息， 并且能够将各个代理的响应测试数据和测试结果进行汇总。
⑸结果处理模块 负责接收测试过程中响应的各类响应数据，并对数据报文进行
分析处理，得出测试结果，最终以安全测试报告的形式展示给用户。
⑹GUI界面模块 人与计算机之间数据交换的工具，是人与计算机进行相互的
信息交换的平台。
⑺数据管理模块 数据管理模块是对安全测试过程中的所有交互的数据以及结果数
据信息进行数据库的保存，并能够随时提取数据进行数据的查询等。 PAGE 23
4.安全模块测试流程 安全模块测试流程图如下图所示：
二
被测设备的响应作为其是否具有预期的安全 功能以及实现方式是否正确的判定条件；
安全测试服务器生成安全测试的抽象测试集，并导入
三 测试例信息，测试客户端作为人机交互的接口，为系 统提供安全测试入口，确认系统测试的测试例集合和 一致性测试参考的标准规范。
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2.安全测试系统总体架构
传感网安全测试系统的总体功能架构如下图所示，主要有安全 测试执行应用服务、人机交互界面和管理信息库；下层则为支撑服 务层，包括测试执行模块、SCIS管理、测试结果分析等组成。
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物 联 网 需 求
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产品与标准的符合程度 异构网互联互通测试 性能测试 大规模测试 移动性测试 共存性测试 远程测试 安全测试
用户特定需求的测试
应用互操 作性测试
基本互 连测试
标准的符合性测试
能力测试
功能互操 作性测试
行为测试
接口功
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能测试
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2.异构网互联互通测试
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4.大规模测试
①要对大规模 的各种设备进 行层次化整合
④信息采集精 度、信噪比和 容错性测试
②分区域、分 层次和分系统 功能进行测试
③大规模组网测试
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①行通信保持测试
②接入测试
5.移动性测试
③网络通信距离测试
④网络通信盲区测试
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More creative, more innovative. The No 1 global technology
测试例
测试步
测试集
测试组
测试例
测试步
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测试组
测试例
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⑶抽象测试集提供完整的测试案例集合。 ⑷测试命令管理主要是测试开始前，在配置阶段过程 所需的报文命令等的管理中心。 ⑸日志记录是对测试过程中各种数据报文、预配置信 息及测试过程中出现的故障信息等进行记录。 ⑹数据存储是对测试过程中所产生的各类报文信息进 行存储。 ⑺测试结果分析是对测试完成后对测试结果进行的详 细的处理，对异常情况的出现给出测试分析等。
3.需要考虑数
数据采集方法主要有：离线的数据采集方式、聚集函数 操作和网外基于模型的分布式数据采集方式。采集数据的有
据采集方式及 效性：①无线与有线接入数据有效性②数据多跳路由有效性
其有效性
③节点信息正确选取有效性等。
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4.资源 受限性
传感器网络资源受限主要包括：测试节点能量 受限、计算能力受限、存储能力受限、环境受限、 通信范围受限、带宽资源受限。
协议行规测试规范
Implementation Conformance Statements
实现一致性声明
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SA100.11a的协议测试架构，如下图所示，它主要由三个骨干诊断路由 器和Mini PC测试服务器构成一致性和互可操作性测试系统。
Mini PC
SWITCH D-BBR
D-BBR
D-BBR
第4部分 第5部分
第6部分 第7部分
名称 General concepts
内容 基本概念
Abstract Test Suite specification
抽象测试套规范
The Tree and Tabular Combined Notation Amendmen 树和表的组合表示法 t I: TTCN extensions
Test realization
测试实现
Requirements on test laboratories and clients fo 一致性评估过程对测试实验
r the conformance assessment process.
室及客户的要求
Protocol profile test specification
13.2.1 安全测试系统概述 1.测试系统结构组成
本文所介绍的测试系统 是一个主体部分是分布式的 测试平台，主要包括三个模 块的设计：SICS设计模块、 安全测试执行模块和综合安 全评估模块。本测试系统由 前端测试和后端测试服务平 台构成，如左图所示。
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一
标准测试设备对被测设备进行激励，模拟攻 击节点发送报文对网络进行攻击；
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安全测试报告
6.共存性测试
①基本技 术的共存 性测试
②应用 的共存 性测试
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7.远程测试
③时间同步
①鲁棒性
②通信链 路的监控
④传感器节 点数据输入
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①密钥管理 ②数据保密性 ③数据完整性
8.安全测试
④数据的新鲜性 ⑤数据鉴别 ⑥身份鉴别
9.用户特定需求的测试
⑦访问控制
为了使传感器网络达到用户的特定需求，我们需要对用户的特定需求
进行测试。主要是针对具体应用设计相应的测试方案。
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13.1.2 测试标准
基于OSI七层参考模型的协议测试过程、概念和方法，相应标准见 下表。2014年，重庆邮电大学提交ISO/IEC JTC1 WG7的传感网测试框架 国际标准项目正式立项，成为首个传感网测试领域的国际标准项目。
项目号 第1部分 第2部分 第3部分
5.通信链 路保障
大量传感器网络必须在相对稳定的环境中，以 确定两个传感节点之Leabharlann Baidu可以提供有效可用的通信链 路服务。
6.网络 动态性
传感器网络的拓扑结构可能因为下列因素而改变：① 传感器节点出现故障或失效；②无线通信链路带宽变化或 时断时通；③传感器、感知对象和观察者这三要素具有移 动性；④新节点的加入。
①测试传感器网络、网关以及服务提 供者之间读取和处理服务信息的能力。 ②测试传感器网络、网关以及服 务提供者之间交换数据的能力。 ③组网接入技术的测试
④网络切换技术测试
⑤通信资源管理测试 ⑥协议转换功能测试
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3.性能测试
①应用服务 类属性指标
②网络性 能指标
③应用技术 性能指标
④接入性 能指标