软硬件协同设计的SEU故障注入技术研究

针对现有容错计算机故障注入方法缺乏对空间环境中频发的单粒子故障模型的支持,本文提出了一种利用背板技术的软硬件协同仿真与故障注入技术,分别针对寄存器部件和存储器部件的特性,设计了多位错误的单粒子故障模型,在寄存器传输级实现了通过软件生成故障并注入到硬件设计中的软硬件协同故障注入方案,避免了在硬件设计中修改代码生成故障破坏系统完整性的问题.基于Leon2内核的故障注入实验表明,本文设计的平台为处理器容错设计提供了一个自动化、非侵入、低开销的故障注入和可靠性评估方案.     

基于关联群广义直觉模糊软集的仿真可信度指标聚合方法

针对仿真可信度主观评估过程存在关联关系时基于独立假设的指标聚合算子失效的问题,以及主观评估时评估专家的判断主观性强且表述能力不足的问题,提出一种基于关联群广义直觉模糊软集的仿真可信度指标聚合方法以及群广义直觉模糊软集关联加权平均聚合算子.结合直觉模糊TOPSIS方法,给出了方法的具体步骤.通过CRH2型高速列车组牵引传动故障注入仿真可信度主观评估实例,验证了所提出方法的可行性和有效性.     

基于脆弱点分析的故障注入技术

针对分布式系统规模愈发庞大的现状,提出故障搜索策略--脆弱点辅助识别算法,结合常见故障模式的故障注入模型,研究基于脆弱点分析的故障注入技术,用于搜索指定故障范围内的故障组合,从而能够快速、有效地进行故障注入,提升测试效率。     

基于信号调理的逆变器IGBT开路故障注入方法

针对采用直接切断驱动信号的方式模拟绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)开路故障的局限性,在分析三电平逆变器IGBT开路故障表现形式及其外特性的基础上,提出一种基于信号调理的故障注入方法.通过故障注入单元对注入到被测对象的正常信号进行信号调理,将含有故障信息的信号加载到原有正常信号中再注入到被测对象,实现对IGBT不同表现形式开路故障的模拟.在CRH2型高速列车牵引传动系统虚拟仿真平台上进行故障注入仿真,结果证明该方法可行且有效.     

强物理不可克隆函数的侧信道混合攻击

物理不可克隆函数（Physical Unclonable Function,PUF）凭借其固有的防篡改、轻量级等特性,在资源受限的物联网安全领域拥有广阔的应用前景,其自身的安全问题也日益受到关注.多数强PUF可通过机器学习方法建模,抗机器学习的非线性结构PUF难以抵御侧信道攻击.本文在研究强PUF建模的基础上,基于统一符号规则分类介绍了现有的强PUF侧信道攻击方法如可靠性分析、功耗分析和故障注入等,重点论述了各类侧信道/机器学习混合攻击方法的原理、适用范围和攻击效果,文章最后讨论了PUF侧信道攻击面临的困境和宜采取的对策.     

基于模型的软件接口故障注入测试平台技术

针对软件接口类型多、接口故障注入自动控制复杂的困难以及目前缺少有效的软件接口故障注入工具现状,对软件故障注入中的交联接口故障注入技术展开研究,提出了一种基于模型的软件接口故障注入测试平台技术。通过交联接口测试可视化建模和接口故障注入算子设计,自动生成XML 格式的测试用例,并且通过基于XSLT的脚本自动化生成与执行技术实现测试的控制与执行。故障注入测试主机与接口故障注入器网络连接,接口故障注入器将接口故障数据转换成以太网、串口或CAN网络数据注入到被测软件中,并返回被测件输出数据到测试主机实现测试数据收集与判断。基于模型的软件接口故障注入测试平台具有较强的通用性与易用性,提高了接口故障注入测试的效率,降低了接口测试的成本。     

基于组合输入数据情况的测试用例生成算法

在软件测试中,测试用例的设计是最关键、耗时最多的环节。单个值情况下的测试用例相对比较简单。当输入数据为组合数据时,为了获取更加全面的测试用例以提高软件测试的准确性,提出一种将判定表设计及人工代码、计算机测试相结合的测试用例设计机制。通过两种算法得出最有效测试用例,该机制能生成比基于状态的完全路径覆盖准则及其搜索算法更优的测试用例集,能更好地覆盖各种组合条件情况,也更适合实际测试时需要连续对软件进行测试的客观情况。实验证明,该方法确实能够提高测试用例设计的全面性及有效性。     

基于测试性设计的软件故障注入研究综述

故障注入技术分为硬件故障注入技术和软件故障注入技术,是保证装备测试性设计阶段验证其可靠性的重要手段,而硬件故障注入因为有其致命的缺点,例如硬件在注入故障后可能会给装备带来永久性损害而大大增加了实验或维修成本等问题;软件故障注入则拥有灵活性强,程序易修改,不会对装备造成损害等诸多优点,使得软件故障注入逐渐成为此项技术的研究热门;文章以近十几年国内外研究文献为基础,以软件故障注入为重点,从研究现状、存在问题以及解决方法等几个方面进行综述,以希望为今后在这方面的研究的科技工作者打下良好的基础。     

硬件故障注入测试在安全产品开发中的应用

针对安全产品的的测试,提出了一种基于安全产品的硬件故障注入测试,包括硬件故障注入的测试方法和测试流程,并结合具体应用实例来详细描述硬件故障注入测试用例设计与执行,结果表明该方法能实现对FMEDA结果的正确性和不确定性进行验证,从而对产品的SFF进行纠正。     

基于JTAG的硬件故障注入工具

可靠性是评价容错计算机的重要性能指标之一,评价系统的可靠性在计算机系统的设计及实现阶段都有重要意义,故障注入法是可靠性评测的一种常用方法.在通用的JTAG调试技术基础上,描述了一种针对CPU的硬件故障工具,并通过仿真实验进行了验证.该硬件注入工具基于IEEE标准,只要知道目标芯片的边界扫描链,就可以进行故障注入工作;同时,该工具对目标系统的故障注入工作由硬件完成,对操作系统透明,可以有效地突破操作系统的保护机制.