体系结构驱动的可信软件构造方法与技术研究

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。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。本课题以基于构件和面向服务的网络软件系统为研究对象，以使用视角的综合化可信性保障为目标，以软件体系结构作为核心制品控制软件系统的多重复杂性，建立贯穿软件设计、实现和部署阶段的正向保障机制，预测、验证和消解软件系统潜在的威胁、隐患和冲突。课题主要研究内容包括：研究新型网络软件体系结构模型及设计方法；研究正确性（Correctness）、可靠性（Reliability）、安全性（Security）和性能（Performance）等可信属性的规约、度量和评估方法；研究基于体系结构的综合化可信分析与验证方法；研究基于体系结构的组装与部署方法；研究基于体系结构的可信保障机制的规约、配置和实施策略；研制相应的支撑工具和平台；结合实际应用系统进行验证。

本课题针对新型网络环境下软件系统的可信性问题，以基于构件和面向服务的网络软件系统为研究对象，以使用视角的综合化可信性保障为目标，以软件体系结构作为核心制品控制软件系统的多重复杂性，建立贯穿软件设计、实现和部署阶段的正向保障机制，预测、验证和消解软件系统潜在的威胁、隐患和冲突。课题通过建立新型网络软件体系结构模型及设计方法，并实现在体系结构模型层次扩展可信属性描述及分析方法（重点关注正确性、可靠性、安全性和性能四个方面）。基于体系结构层次的研究成果，扩展可信外延，开展面向不同开发制品的综合化可信保障机制，包括面向源代码、软件库、测试用例、构件、服务、API等的综合化可信保障技术。同时，针对软件开发过程，开展面向新型软件开发方式的可信保障研究，基于对开源社区项目的过程数据及其质量分析，探索开发者行为模式和可信性间的关联与规律。课题在实施过程中已形成了一套体系结构驱动的可信软件构造方法及其支撑技术，并开发了相应的支撑工具与平台原型进行支持。此外，相关可信软件构造方法与技术的研究成果已成功应用在军事分布式指挥系统中，为课题成果的推广奠定了基础。