高可信软件工程技术

任洪君

摘 要 随着科技时代的不断推进，我国软件行业的发展起到了更加的作用。人们对于软件的要求在不断的提升，比如软件的可靠性、安全性和保密性等可信性质都是人们关注的重点。本文主要对高可信软件工程技术的发展现状以及发展过程中所要面对的困难进行了讨论，同时提出了高可信软件的发展趋势。

【关键词】软件开发 高可信软件 可靠性技术

伴随着时代的发展，计算机应用不断地深入人们的生活中，同时软件的应用也已经在人们正常生活和国家建设上拥有了良好的生态环境。良好的软件构架给人们的生活带来了便利，给人们提供了一种新的生活方式，打开电脑、手机就可以完成原来需要到处跑的窘境，人们可以不出家门获悉全球的动态，并且通过新兴的行业电子商务，在家中也可以工作。軟件不仅仅帮助人们更高效、更便捷的生活，在国家建设上面，也起着至关重要的作用。因此，如何保证软件运行过程中与硬件完美结合，同时增加软件的可信程度成为现今软件工程开发的重要部分。

1 高可信软件工程技术的发展现状

高可信软件的开发目的就是不会因为系统中的固有错误、生态环境的改变、大规模恶意攻击造成软件崩溃。这就要求软件的开发中，对于系统行为有着精确的把控，不让系统的bug影响软件的正常运行。

软件工程技术是指在软件的开发、运行和维护的相应技术，由于对高可信软件的要求较高，所以我国对于高可信软件的开发还停留在“军用稳定、民用简单”的程度。我国的火箭成功率是世界的前三名，如此高的成功率，不仅是硬件的实力强，同时也是软件的稳定性高，成就了现在我国火箭发射的成功率。但是我国各大银行的网上银行软件虽然能够运行，但是流畅性和实用性却大打折扣，这就使用户的使用体验下降。高可信软件技术需要从三个方面寻求支持才能让软件发挥其作用，从软件的运行系统中需要得到软件的访问权限控制，不让其他软件能够更改底层文件，比如Android系统中，系统的开源程度较高，高可信软件运行时就需要得到系统的支持；软件的过程技术，需要对软件的可靠性进行验证和度量，所以过程技术中使用一种工程化的方法，对软件正常运行进行支持。

2 高可信软件技术的发展的困难

高可信软件中有六项性质的好坏，是对于软件是否能够稳定运行的评判标准，这六项标准分别是可靠性（reliability）、可靠安全性（safety）、保密安全性（security）、生存性（survivability）、容错性（fault tolerance）、时效性（real time），当软件出现以上六种性质错误时，就会造成不可挽回的损失。并且软件功能和这些性质是混杂在一起的，就意味着软件的可信性的高低，收到控制时就变得更加复杂，如何保证软件能够成为高可信软件就成为一个难题。

2.1 软件的行为特征

如何在软件静态和动态使用时描述软件的行为特征，是高可信软件开发时所要面临的巨大挑战。在庞大的数据与软件结构里，想要有效的分析出软件与系统的行为特征，是非常困难的，有时需要进行相应的预测才能使软件正常的运行。同时软件的静态语法和动态语法是分离开的，所以对于推理的难度又有所增加。

2.2 软件可信性质的设计和推理

如何将软件的可信性质，也就是如何将软件主体性质融入到软件的操作当中？通常来说可信性质是对于整个软件系统进行设计的，并且是在软件的设计过程中逐步的开发出来的，最终将这些性质进行复杂的融合和测试，最终能够获得这些可信性质。如何将多种性质从不同的开发方向进行融合时，能够控制这个系统的复杂性，是进行全方面的可信性质的软件设计和验证的关键。

2.3 如何量化软件的可信性质

由于对高可信软件技术研究较少，没有一个系统的量化标准在软件开发完成后对软件的可信性质进行验证。如何发现和测评软件是否缺失可信性质，是提高软件可靠程度所要面对的一大难题。量化是一种科学成熟的重要标志，如何针对软件的完整性、可靠性、安全性进行考量是接下来需要付出巨大努力的。而且在软件的使用过程中，还要制定一套完整的跟踪制度，防止软件出现可信性质缺失造成无法挽回的损失。

3 高可信软件工程技术的开发方法

形式化方法对高可信软件技术的发展与推进起这至关重要的作用，但是这种方法的运用多数还存在于实验室中，以一种标准化的模式，对高可信软件进行规范化，同时将形式化和非形式化进行结合是行业的趋势。多种可信性质的有效结合是高可信软件开发的重点，利用形式化方法为高可信软件工程技术提供一个高效、统一的结构框架能够同时支持多种的可信性质，所以形式化方法能够将关键性质进行有机集成。

有些形式化工程方法，可以提供具有形式化方法基础的工具，这是一种较强的自动化工具，使得使用人无需拥有较强的形式化专业知识就能够使用形式化工程方法。工具的人机交互功能非常的易于理解，可以有效地对软件的主要性质、设计进行相应的测试。

4 总结

高可信软件工程技术是当前软件技术行业所要面对的重要挑战。把握住这次信息化改革的脚步就能让我国软件开发行业更上一层楼。发展高可信软件技术有利于加深人们对于高可信软件技术的认识；提升我国科技的发展；可靠性的提升还可以帮助人类更好地探索未知的世界，让软件能够更好地服务于人类社会。

参考文献

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[3]陈火旺，王戟，董威.高可信软件工程技术[J].电子学报，2003，31（12A）：1933-1938.

作者单位

天津港信息技术发展有限公司 天津市 300456