协议一致性测试集自动生成技术综述

本文在简单介绍协议测试及一致性测试的基础上,重点评述了一致性测试集自动生成技术的发展状况,分别介绍了基于有限状态机FSM的测试集生成方法,基于形式描述语言Estelle的方法,基于形式描述语言LOTOS的方法,基于形式描述语言SDL和MSC的测试集生成方法.对每类方法均介绍了它的主要原理和重要概念,分析了它的特点及局限性.最后指出了这一领域中有待进一步研究的若干问题和发展趋势.     

基于Petri网的协议测试例自动生成

Petri网支持下的协议一致性测试是协议工程研究中的重要课题.Petri不能很好地支持一致性测试集的自动生成.针对这一问题,分析了对基本Petri网扩展的必要性,提出了一种新的用于支持协议测试的扩展的高级Petri网,揭示了其静态结构和动态行为,并提出了该Petri网到测试描述语言TTCN-3的转换规则.开发了原型系统,并应用于实际的协议一致性测试工作.     

TD-SCDMA移动终端协议一致性测试技术的研究

根据我国基于TD-SCDMA技术的第三代移动通信系统的发展战略,提出TD-SCDMA移动终端 协议一致性测试技术的研究,着重介绍了一致性测试的原理,TD-SCDMA移动终端协议一致性测试的方 法.测试系统的设计和实现,抽象测试集的生成8通过对该项技术的研究,可为TD-SCDMA移动终端设备 提供标准的,实用的协议一致性测试方法和工具,以解决接入网络时产生的协议非一致性问题.     

一种基于形式化描述的测试案例生成方法

基于形式化描述的验证测试是高安全系统的有效评估方法,而如何生成测试案例是基于形式化测试中的关键问题.针对形式化方法生成测试案例的不足,在分析形式化描述语言Z结构特点的基础上,提出了一种基于形式化描述的测试案例生成方法.从分析Z语言描述的输入空间、前置条件和后置条件出发,对前置条件适当重写,然后根据前置条件利用更改的判定条件覆盖准则来生成测试案例集,该方法引入了控制流覆盖准则,克服了经验方法输入空间划分不完整的缺点,降低了形式化描述的难度,并可以使测试案例生成过程自动化.     

TD—SCDMA移动终端协议一致性测试技术的研究

根据我国基于TD－SCDMA技术的第三代移动通信系统的发展战略，提出TD－SCDMA移动终端协议一致性测试技术的研究。着重介绍了一致性测试的原理，TD－SCDMA移动终端协议一致性测试的方法，测试系统的设计和实现，抽象测试集的生成。通过对该项技术的研究，可为TD－SCDMA移动终端设备提供标准的、实用的协议一致性测试方法和工具，以解决接入网络时产生的协议非一致性问题。     

网络移动IPv6协议测试生成的研究与实现

协议一致性测试是保证协议实现正确性和有效的重要手段。分析了网络移动IPv6协议的特点,提出了针对该协议的层次化测试生成方法,得到了针对各个状态机的测试序列集,这些测试序列集是设计网络移动IPv6测试集的基础。最后给出了在Linux实现下的测试结果及分析,验证了研究结果的正确性。     

基于分层有限状态自动机的一致性测试生成

为了进行分层有限状态自动机(HFSM)的一致性测试生成,提出了基于HFSM的状态同步序列算法和状态验证序列算法,并在此基础上提出了基于HFSM的一致性测试生成方法.以组播监听者发现(MLD)协议为例说明了该方法的应用.该方法虽然比传统的转化为有限状态自动机(FSM)描述再进行一致性测试生成的方法在适用性上有所降低,但是仍然能够满足大多数通信系统测试的需求,并且由于该方法利用了HFSM的分层特性,因此该方法生成的测试序列长度较短,执行的效率也较高.     

面向标准符合性测试的接口标准建模方案

为了减少标准符合性测试工作中标准文档编写以及自然描述语言转化的人工工作量，对自然描述语言向结构化的数据格式的转换进行了研究，提出了对标准进行建模的解决方案，该方案建立了接口类标准的可扩展的公共标签库，基于该标签库可以自动生成接口描述文档及标准文档的接口描述部分，提高标准符合性测试的效率。     

一种综合数据流和控制流的协议测试集自动生成法

为了更高效地产生协议测试集 ,论文提出了一种基于外部行为描述模型、综合数据流和控制流测试的协议测试集自动生成方法及其实现。外部行为描述模型只对协议的外部行为进行描述 ,强调变迁之间的数据依赖性。该方法引入唯一输入 /输出序列算法和描述协议不确定性的适应性输入/输出树的概念 ,运用协议约束集控制协议空间搜索的复杂度。并采用测试集的验证技术分析测试集的覆盖能力。该方法已运用于 OSI协议和 TCP/ IP RFC协议的测试生成 ,大大提高了软件开发和协议实现的质量及进度。     

一种基于CPN的协议测试序列生成方法

针对状态空间规模较大的协议,提出了一种基于着色Petri网CPN(ｃolored ｐetri ｎet)、面向属性的协议一致性测试序列生成方法。 首先, 构建被测协议规范的CPN模型, 即协议模型, 并将被测协议的若干功能属性采用CPN进行形式描述, 形成属性模型。 提出了属性模型到协议模型的状态投影算法、模型状态空间的路径匹配算法和搜索算法, 基于这些算法给出了一种完整的基于属性的测试序列生成方法。 该方法不但可以有效避免协议规模庞大所导致的状态爆炸问题, 而且还对测试中的PCO库所进行了特殊标识, 完成测试序列中可观察元素的自动提取处理, 使得处理后的测试序列可直接用于协议实际测试过程。 为有效验证所提测试序列生成方法的可行性, 开发了一套实现该方法的软件, 并应用于HMIPv6协议的实际测试过程中。实践表明, 这套软件可以对较为复杂的协议一致性测试过程提供强有力的支持。     

基于变异测试的RESTful Web服务测试数据优化生成方法

为提升基于REST的Web服务系统测试数据生成效率及可用性,提出了一种基于变异测试的测试数据优化生成方法.将RESTful Web服务对应的Web应用描述语言(WADL)增加数据类型约束,并利用该约束生成初始测试数据.对约束关系进行变异生成变异体,在消除等价变异体并利用聚类实现变异体集约简的基础上,结合贪心算法优化筛选初始测试数据,生成无冗余的RESTful Web服务可用测试数据集.基于Hadoop平台技术,实现了针对RESTful Web服务系统测试数据自动生成的支撑软件.测试执行结果表明,在有效保证测试数据可用且无冗余的基础上,极大缩减了测试数据集规模和测试数据生成时间,完成了针对RESTful Web服务系统的自动化测试数据优化生成,提升了测试生成效率.     

从ESTELLE协议规格说明生成测试序列

ESTELLE是一种由ISO提出的用于描述计算机通信协议的形式化描述技术,并已成为国际标准。随着计算机网络技术的发展,出现了一门新的学科——协议工程。它包括通信协议的规范、验证、生成、测试。测试序列生成在协议一致性测试中是一个非常复杂的问题。本文提出了从ESTELLE语言规范生成测试序列的方法。有关测试序列生成的一些原始材料可以在一些协议规范的文本中找到。_抽象机(即扩充的有限自动机)是所提方法的基础。这个方法的思想是这样的:首先是用ESTELLE语言编译器从ESTELLE协议文本中提取要求的信息(抽象机),并且用某种形式表尔之。第二,将抽象机展开成为一个一般的有限自动机。第三,从有限自动机中生成测试序列。最后,把测试序列转换成TTCN形式。     

基于形式活动图的协议一致性测试用例生成方法研究

在对协议的一致性进行测试的过程中,首先要设计并生成有效的测试用例,通过测试用例的自动生成可以大大提高设计和生成测试用例的效率.文章描述了一种形式活动图和扩展有限状态机,介绍了从形式活动图生成扩展有限状态机的算法以及从扩展有限状态机自动生成测试用例的算法.最后对算法进行了相关分析并给予一个实例进行说明.     

基于形式活动图的协议一致性测试用例生成方法研究

在对协议的一致性进行测试的过程中,首先要设计并生成有效的测试用例,通过测试用例的自动生成可以大大提高设计和生成测试用例的效率.文章描述了一种形式活动图和扩展有限状态机,介绍了从形式活动图生成扩展有限状态机的算法以及从扩展有限状态机自动生成测试用例的算法.最后对算法进行了相关分析并给予一个实例进行说明.     

基于需求的测试覆盖

介绍了测试用例的生成方法、测试用例集优化算法和3种具体的测试需求约简策略TRR—Sub、TRR—Greedy和TRRLinear,从而帮助设计者如何设计出高效、实用的测试覆盖。     

面向充电机通信协议一致性测试的用例自动生成方法

现有的充电机和新能源汽车电源管理系统(BMS)之间的通信协议一致性测试方法主要由专家经验设计测试用例,这种方法缺乏理论支撑,导致测试覆盖性弱,测试结果缺乏说服力,较难形成行业标准.为了解决上述问题,提出一种基于有限状态机(FSM)的充电机与BMS通信协议一致性测试方法.首先,通过对GB/T 27930—2015协议的详细解读,分析充电机和BMS之间的通信过程,使用FSM形式化语言描述充电机和BMS之间的充电过程,保证协议的不同实体之间的通信一致性.其次,在FSM的基础上利用唯一输入输出(UIO)序列计算测试序列,进而得到最终的测试用例.在生成测试用例时,采用递归算法考虑前置用例,让每一个测试用例都有完整的输入输出.最后,生成的用例结果表明,基于FSM的一致性测试方法不仅使得充电机与BMS间的通信协议一致性测试过程有了理论支撑,而且相较于基于专家经验的手工设计测试用例方法具有更强的复用能力.     

TOP状态非典型变迁的形式化研究

协议的规格说明主要是以自然语言描述的,对其进行形式化的目的是精确描述协议,减少开发人员对协议规格说明理解的偏差,B方法以数学理论为基础,可产生简明、精确、无歧义且可证明的规格说明,B方法的优点使得它适合对协议进行形式化描述和一致性测试。本文详细介绍了使用B方法对TCP状态非典型变迁进行形式化,并据此生成了测试用例,提高了TCP协议一致性测试的质量和可靠性。     

TCP状态非典型变迁的形式化研究

协议的规格说明主要是以自然语言描述的,对其进行形式化的目的是精确描述协议,减少开发人员对协议规格说明理解的偏差.B方法以数学理论为基础,可产生简明、精确、无歧义且可证明的规格说明.B方法的优点使得它适合对协议进行形式化描述和一致性测试。本文详细介绍了使用B方法对TCP状态非典型变迁进行形式化,并据此生成了测试用例,提高了TCP协议一致性测试的质量和可靠性。     

改进的基于唯一输入输出序列的测试序列自动生成算法

协议一致性测试中,测试序列一般只能做到半自动生成,其全自动生成问题一直没有得到完全解决.针对此,提出一种改进的基于UIO序列(Unique input/output sequences)的测试序列自动生成算法,并且用C语言程序实现了该算法,从而实现了测试序列的全自动生成.将该算法自动生成的测试序列与测试数据相结合,生成了SM-RL(short message relay layer)协议优化的一致性测试套.与优化前相比,新测试套有了明显的改进,提高了测试工作的效率.     

并发多端口测试定义语言CMPTDL

针对现有测试描述语言TTCN3的不足,提出了在多端口并发测试条件下,测试语言应分为上、下两个层次,即宏观描述与微观描述两部分的观点．在此基础上定义了一种新的测试描述语言：并发多端口测试定义语言（Concurrent Multi—Port Test Definition Language—CMPTDL）,该语言可用于在多端口并发条件下对一致性测试、性能测试、互通性测试的描述,最后,利用该语言编写了一个测试用例．