支持SPIN验证的详细级SFMEA方法研究

随着软件系统的规模和复杂度不断增大,以软件为核心的安全关键系统的可靠性和安全性越来越难以保证。软件失效模式与影响分析SFMEA(Software Failure Modes and Effect Analysis)是军工业中常用的一种安全分析方法,其依赖人工分析、缺乏形式化语义、无法支持验证。针对SFMEA方法的不足,提出一种结合SPIN的详细级SFMEA方法,对软件失效模式进行形式化建模与分析,并结合模型检验工具SPIN进行自动化地模型检验和模拟仿真,从而提高软件系统的安全性和可靠性。该方法验证了"缓冲区数组下标越界"的这一失效模式,从而说明该方法的有效性。     

系统级软件FMEA计算机辅助设计研究

软件失效模式和影响分析(SFMEA)是提高软件可靠性的一种重要方法.针对人工SFMEA分析费时费力的问题,着眼于SFMEA的分析过程,对系统级SFMEA计算机辅助设计及相应辅助工具的实现展开了研究,介绍了系统级SFMEA分析的具体步骤,提出了对软件功能单元建模辅助生成软件约定层次,由已有通用失效模式库和相邻层次分析结果辅助获取软件失效模式、软件失效原因和纠正措施辅助设计等,并在此基础上开发了相应的辅助工具,从而减少SFMEA的分析工作量,提高SFMEA分析的效率.     

智能温度变送器软件的可靠性分析

近年来,国内外对于软件的失效模式与影响分析(SFMEA)越来越关注,相继颁布了一系列的标准。依据GJB 1391中给出的软件失效模式与影响分析方法,以智能温度变送器软件为分析对象进行可靠性分析,并将分析结果用于指导软件开发的后期工作。分析结果表明,智能温度变送器中温度计算软件模块的失效是影响系统的关键环节,分析结果有利于软件设计等后期开发过程有针对性地执行可靠性活动。     

结合本体和规则推理的SFMEA方法研究

安全关键软件一旦失效将造成严重后果。软件失效模式和影响分析(Software Failure Modes and Effect Analysis,SFMEA)是一种工业界常用的软件安全性分析方法。由于SFMEA依赖人工分析,存在信息共享性差、分析准确性低等问题。针对上述问题,提出一种结合本体和规则推理的SFMEA方法。首先,构建了支持失效知识表示的SFMEA本体,实现软件失效知识的精确语义描述。在此基础上,以规则描述语言SWRL来定义失效规则,通过分析失效原因,实现对失效造成影响的自动化推理。最后,结合一个发动机熄火判断模块的案例分析,说明该方法的可行性和实用性。     

舰船装备软件可信性分析设计技术研究

针对舰船装备软件研制过程开展软件可信性分析设计工作中缺乏数据基础支撑、与工程实践不够紧密以及缺乏可操作性分析技术的现状,进行舰船装备软件缺陷信息收集并形成缺陷模式,研究基于缺陷数据的舰船装备软件可信性设计分析技术、方法和工具,包括：舰船装备软件可信性设计准则、舰船装备SFMEA技术方法、SFMEA与SFTA综合分析方法,并提供方法的辅助工具和数据库,为提高舰船装备软件可信性提供技术支撑。     

核电厂DCS安全级应用软件开发的危险分析

为了减小或避免因控制系统软件而导致的核电厂安全性降低的不良后果,提出了对核电厂数字控制系统安全级应用软件开发过程进行危险分析的活动.采用验证和确认的方法,并结合安全保护层模型、预先危险分析方法(PHA)、故障树分析等方法对应用软件开发过程中的系统设计、软件设计、软件实现各个阶段的危险进行分析.通过CPR1000项目工程实践表明,采用验证和确认的方法能有效地减小软件开发过程中的危险以提高应用软件的安全性,从而最终提高核电厂的安全性.     

一种基于JM模型的软件安全性测试方法研究

为保证和提高软件安全性水平,针对软件安全性与软件失效后果和发生可能性密切相关,提出一种有效的软件安全性测试方法。在JM模型中注入软件失效严重度参数,对软件失效后果严重度进行降级处理;根据软件失效对系统安全影响程度,推导了软件安全可靠度计算公式;以软件错误严重度和发生概率为核心,建立了软件风险计算公式,更直观地反映软件安全性能,其中所定义的含权软件缺陷严重度变化矩阵,直接反映软件安全改善力度。改进后的JM模型以降低软件风险为目的开展测试过程,更符合软件安全性特征,为软件安全性测试的工程实践提供了一种可行、可信的方法。     

软件可靠性分析方法研究与应用

软件可靠性分析方法中,SFMEA和SFllA是两种常用的分析方法,为提高软件可靠性发挥了重要作用,在国内型号软件的开发过程中得到了越来越多的关注.针对SFMEA及SFTA方法在应用中存在的难点问题,提出了相应的解决方法,并以某航空发动机控制软件为应用对象进行了实例应用,验证了方法的可行性与有效性.     

软件检验中的六性要求探讨

针对大型复杂软件可靠性低、重大任务运行过程中出现软件故障的问题,从软件的全生命周期角度研究软件可靠性设计方法;从软件可靠性检验、软件维修性检验、软件保障性检验、软件测试性检验、软件安全性检验和软件环境适应性检验等方面探讨软件六性检验方法.针对软件可靠性检验,从软件失效、功能剖面、失效模式和影响度分析、可靠性定义、可靠性模型选择和指标分配,涵盖了软件需求、概要设计、详细设计及测试设计等不同阶段,最后以实例进行验证.     

基于控制流的软件树生成及其应用

软件故障树分析(SFTA)是软件可靠性与安全性分析的重要方法,在软件生命周期各阶段中有较为广泛的应用.但由于故障树分析依赖于个人经验,往往分析过程费时、费力且不能得到完整、准确的故障树图.为使软件故障树分析客观、准确、高效且有固定模式可依,提出了基于控制流分析结果的故障树分析方法.方法主要依赖于由工具软件自动生成的软件...