[发明专利]面向软件体系结构模型的可信性评估方法

说明书

技术领域

本发明属于软件体系结构可信分析领域，具体涉及软件体系结构可信评估。

背景技术

运行于网络环境下的软件系统日益复杂，其可信问题也愈加突出，特别在可靠性和安全性方面的问题日益凸显，软件系统在很多时候并不能够以人们所期望或信任的方式工作，如会发生各种故障和错误、受到攻击侵害，导致其无法正常工作，进而直接/间接地对用户和社会造成损害。如何构造可信软件，使其运行行为和结果符合预期，是一个极具挑战性的问题。

软件体系结构可从全局的角度和较高的层次整合构件及其之间的拓扑关系。软件体系结构的引入，是控制软件系统在系统结构、环境交互、动态应变以及可信等多重复杂性的有效手段，进而为我们在软件开发时发现、预测和消解潜在的可信性问题提供基础。但是，传统的软件体系结构模型主要针对运行于传统静态、封闭、可控环境中的软件系统，而基于构件和面向服务的软件系统则运行在动态、多变、难控的网络环境之中，其基本形态和主要性质等方面产生若干变化，导致其软件实体模型和交互模型产生相应变化。同时，为了保证开发出的软件系统能够高可信运行，需要在体系结构模型中对各类可信保障机制进行设计和规约，并提供动态变化的能力保证相关可信保障机制的按需配置。

近年来，软件体系结构评估技术取得了许多有益的进展。从精度上看，体系结构分析方法可以分为两类：

(1)基于调查问卷、场景分析、检查表等技术，代表性工作包括基于场景的体系结构分析方法SAAM(Scenario-Based Architecture Analysis Method)及其扩展、体系结构折衷权衡分析方法ATAM(The Architecture Trade-Off Analysis Method)、基于场景的体系结构再工程SBAR(Scenario-Based Architecture Reengineering)、面向可维护性的体系结构预测与分析方法ALPSM(Architecture Level Prediction of Software Maintenance)、体系结构质量分析与评估模型及方法SAEM(A Software Architecture Evaluation Model)等。上述方法对软件体系结构功能属性关注较多，对非功能属性(如安全性、可靠性等)关注相对较少。

(2)基于形式化方法和数学模型技术，如基于进程代数、CHAM(Chemical Abstraction Machine)、有穷状态自动机、LTS(Labeled Transition Systems)来分析体系结构模型中是否包含死锁、基于马尔科夫模型分析系统的有效性等。基于形式化的方法能够严格验证软件体系结构的正确性，但是难以理解，同时也难以适用于大规模复杂软件体系架构设计中。采用数学模型的方法，可以对软件非功能属性进行评估、预测，但是现有方法很少利用评估结果指导软件体系结构演化；大多数的评估方法还是停留与一种静态的评估手段。难以满足网络环境对软件体系结构可信演化的需求。

经检索，发现如下2项中国已授权的发明专利：

现有技术1：专利号ZL201110164575.3--基于控例的软件可信性需求提取方法；

现有技术2：专利号ZL200810116038.X--软件构件可信度评价方法和系统。

本发明与“专利号ZL201110164575.3--基于控例的软件可信性需求提取方法”比较如下：