基于Markov链的容错系统可靠性评估

计算机可靠性是衡量计算机系统性能的一项重要指标,评估计算机系统的可靠性在系统的设计和实践阶段有着十分重要的意义。针对较为常见的双机冗余容错系统,该文给出了一种基于Markov模型的评估容错系统可靠性的方法,该方法通过故障注入来加速系统失效、模拟容错系统运行时的事件、对系统运行状态进行划分,使用Markov链对系统状态进行建模来评估容错系统的可靠性。实验测试结果表明:该方法能有效地对容错系统可靠性进行评估。     

典型故障注入攻击分析方法性能评估

基于相同的故障注入攻击技术,对差分故障分析、差分强度故障分析、故障灵敏度分析等3 种典型方法,从分析效率、故障模型、噪声容错和计算复杂度等方面进行评估. 实验结果显示,3 种方法中,差分故障分析方法具有最高的分析效率,对故障模型要求最低;故障灵敏度分析方法抗噪声干扰能力最强,算法复杂度最低. 该评估结果可用于指导故障注入分析方法的改进和抗故障注入攻击防护手段的研究.     

线性驱动的分布式数据库容错性自动化测试

大规模的分布式数据库中,诸如网络分区、信息丢失、节点宕机等软硬件故障无法避免.为了提高分布式数据库的可靠性、验证容错协议的正确性,分布式数据库应定期进行故障注入测试,即在系统运行过程中人为引发故障.然而各种故障的组合空间太大,无法枚举.已有的测试方法:一类是随机式故障组合,其实现方法简单但不能保证探索了所有的故障组合;另一类是通过专业知识分析系统构成并设计的故障组合,其测试结果更加完善但不具备普及性.以线性数据驱动的故障注入测试LDFI (Lineage-Driven Fault Injection)为原型,在分布式数据库的基础上,实现了一种同时具有完备性和普及性的自动化故障注入测试工具.实验结果表明,该测试工具能够以更少的测试案例,发现随机式故障注入无法发现的复合故障组合所引起的系统漏洞(bug),提高了数据库的可信度.     

基于故障注入及诊断的测试性研究

本文主要介绍了故障注入与故障诊断在集成电路设计上的应用以及故障注入及故障诊断对于集成电路容错性和测试性设计的意义,将集成电路的测试性设计方法———边界扫描技术与故障注入和故障诊断的方法相结合,讲述了边界扫描、故障注入及故障诊断技术的电路原理。对电路系统测试性辅助设计进行了归纳和总结。     

舰载计算机网络系统仿真平台的故障注入系统

故障注入系统作为舰载计算机网络系统仿真平台的一个功能模块，为待测系统的可信性测试分析提供了研究基础．介绍了故障注入的基本概念、故障模型的建立，以及一种应用于舰载计算机网络系统仿真平台中故障注入系统的结构和工作原理．     

利用软件故障注入提高软件测试覆盖率

软件测试过程是软件生命周期中提高软件质量的重要阶段，但无论结构测试还是接收测试（AT），都很难测试程序的所有分枝，对于容错软件的异常处理和故障恢复代码的测试尤其困难。使得这些代码中可能包含软件故障，反而成为软件质量的隐患，为此采用程序变异的方法对被测软件进行故障注入，用强制的方法执行被测分支，从而提高软件的测试覆盖率。     

Linux上软件实现的瞬时故障注入方案及实现

针对基于Linux的计算机系统，提出了一种软件实现的瞬时故障注入方案．它通过Linux的ptrace（）调用，实现故障注入，工作负载选用八皇后算法和Mibench，实验结果验证了所提出的瞬时故障注入方案的有效性．同时也表明，在基于Intd X 86或Pentium的系统设计中，应该对微处理机中EIP，EBP，ESP这三个寄存器予以很好的保护．     

近红外激光故障注入系统在密码芯片攻击中的应用

首先概括了当前流行的密码芯片攻击方法及优缺点,然后介绍了近红外激光故障注入系统,并详细描述了近红外激光故障注入理论、系统组成、工作原理,及实验设备与参数。以DES(data encryption standard)算法为例,通过数学推导,采用DFA(differential fault analysis)方法恢复密钥。最后,根据实验室搭建的近红外激光故障注入系统对芯片背面进行了故障攻击实验,在无任何防御措施下获取了DES算法密钥。通过实验,以及结合对有关防御方法的深入分析,展示了近红外激光故障注入攻击对密码芯片的具大威胁。     

软件故障注入方法及其仿真应用

软件故障注入是一种评测系统可靠性的有效方法,但是对目标系统的开放性要求比较高,这给不能开放源码的待测系统的可靠性测试带来困难.给出一种引入智能控制策略的软件故障注入方法,在不开放系统源码的情况下,可以对系统的可靠性进行评测,通过仿真实验证明了该方法的有效性.     

分布式实时系统的软件故障注入

针对分布式实时系统的可信验证的难题,建立通用故障模型,将故障模型分为:内存故障、CPU故障、通信故障和服务故障4种。提出一种建立在分布式实时系统环境中的软件故障注入系统结构,它分为3个层次:目标系统、通信网络、软件故障注入系统。软件故障注入系统分3个部分进行设计,软件故障注入器、数据收集模块和故障数据分析模块。对基于该结构的软件故障注入过程进行了说明,实现软件故障注入系统并做了相应的实验分析,实验检测到故障多数为通信故障、内存故障和CPU故障,其覆盖率分别为37.68%、15.47%和15.17%。实验证明这种体系结构很适合分布式实时环境的应用,同时也为进一步研究软件可信验证提供了理论基础和实例依据。     

基于ARCH模型的组合导航缓变故障容错方法

为了解决缓变故障的检测和容错问题,针对容错设计中小幅度增长的缓变故障,考虑组合导航系统导航传感器的特点,提出了一种新的组合导航缓变故障容错方法。定义了滤波器观测信息的故障因子,提供了基于自回归条件异方差模型的故障因子模糊评估方法,并利用故障因子来自适应调整观测噪声协方差阵中相应的量值,从而达到抑制缓变故障的作用。通过仿真分析和实验验证了缓变故障容错方法的有效性。实验结果表明,在导航传感器发生缓变故障时,这种缓变故障容错方法可以有效地改善组合导航滤波精度。     

移动计算环境下基于互测比较和概率诊断的故障感知算法

移动计算环境的复杂性、网络条件多样性,便携设备有限的资源、弱连接性、安全漏洞等因素,使得系统中故障发生的可能性增加,有效地感知、隔离、恢复故障可提高系统容错性能。该文针对具有中心结点类的移动计算环境,运用互测比较的方法,通过小区中的移动结点和移动支持站进行交互测试来获取故障征兆信息;基于概率诊断方法对检测结果进行评估,运用不同的处理策略来诊断故障结点集。对算法性能进行了理论分析和仿真实验,结果表明:算法能够满足移动计算环境下结点故障感知要求,具有较高的可诊断性和较低的时间、通信开销。     

Java程序的静态故障注入工具

对DrJava和50个Java语言开源项目的程序故障(差错)模式进行了分析,为其中一批比较常见的故障模式构建了故障模拟操作.设计并实现了一个基于BCEL库的字节码级Java程序故障注入系统原型,它以静态方式对Java目标程序进行故障模式扫描和故障注入,并给出相应的报告.对Java示例程序所进行的故障注入实验初步验证了所开发的原型的有效性.     

基于黑箱的自动软件测试工具的质量保障方法

软件测试需要合适的自动测试工具的有效支持，此时保障测试工具质量的问题显得尤其重要，介绍了两种针对基于黑箱的自动软件测试工具的质量保障方法，并详细讨论了软件故障注入方法，长期测试实践证明了这些方法对保障铁路计算机联锁软件测试评估平台的检测能力和可靠性是非常有效的。     

某辅助动力装置试验故障分析

基于部件法建立了某辅助动力装置的数学模型,硬件在回路(HIL)仿真试验器上验证了建模方法的正确性和数学模型精度。在此基础上,采用故障注入的方法修改数学模型。在HIL仿真试验器上再现了APU试验时出现的故障现象。通过分析找出了故障原因,为排故工作的开展提供了正确的指导。     

一类SPN结构密码设备的故障注入攻击技术(英文)

提出了一种有效的故障注入攻击技术,能够攻击一类使用特定结构SPN密码的设备.这种攻击方法基于字节错误模型,仅需要少量故障密文即可攻破一类具有特定置换层的SPN密码算法.分析给出了故障和特定置换层如何导致秘密信息泄露的原因.同时,对于具体的密码算法ARI-A和PRESENT进行了攻击实例.     

电网故障诊断专家系统中基于粗糙集理论的知识获取方法的研究

提出了电网故障诊断专家系统中基于粗糙集理论的知识获取的一种新方法,即利用分层诊断中由断路器变位信息诊断出故障区域,指导决策表中条件属性的选择,最大限度地剔除多余的条件属性,通过对决策表进行属性约简和值约简,得出故障诊断需要的诊断知识即诊断规则,并以三水地区的一个电网故障为例,说明该方法的有效性。     

Finds in Testing Experiments for Model Evaluation

To evaluate the fault location and the failure prediction models, simulation-based and codebased experiments were conducted to collect the required failure data. The PIE model was applied to simulate failures in the simulation-based experiment. Based on syntax and semantic level fault injections, a hybrid fault injection model is presented. To analyze the injected faults, the difficulty to inject (DTI) and difficulty to detect (DTD) are introduced and are measured from the programs used in the code-based experiment. Three interesting results were obtained from the experiments: 1) Failures simulated by the PIE model without consideration of the program and testing features are unreliably predicted; 2) There is no obvious correlation between the DTI and DTD parameters; 3) The DTD for syntax level faults changes in a different pattern to that for semantic level faults when the DTI increases. The results show that the parameters have a strong effect on the failures simulated, and the measurement of DTD is not strict.