[发明专利]基于变量依赖的并行扩展有限状态机的协议测试生成方法

说明书

技术领域

本发明涉及网络协议测试技术领域，具体涉及一种基于变量依赖的并行扩展有限状态机的协议测试生成方法。

背景技术

协议测试技术是保证网络通讯协议正确实现以及不同的网络设备之间正确互连的重要手段。一致性测试是基本的协议测试方法，其目标是检测协议实现是否与协议规范相一致。

基于形式化方法的测试生成是这一领域中的重要问题，其目标是从协议规范的形式化模型出发，生成用于测试活动的测试集(或测试序列)。在大多数已提出的测试生成技术中，其基本思想是将被测系统(System Under Test，简称SUT)模型化为一个有限状态机或扩展有限状态机的系统，进而生成测试序列。

在已提出的测试生成技术中存在以下一些问题：第一，基于扩展有限状态机的测试生成仅考虑单一进程模型情形，对于多个相互关联的并行进程的情形没有涉及。后者只能通过穷举多个并行进程的各种组合，并对各种组合分别建立组合模型加以解决，建模的规模难以接受，并且给后续的测试生成造成了障碍。第二，基于通信有限状态机或通信扩展有限状态机的测试生成都是用于网络中多实体的情形，没有涉及单一实体中多个进程的情形，而且前者的测试方法大都存在组合模型造成的状态爆炸问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明所要解决的技术问题是：如何解决变量依赖导致的路径不可执行问题，同时避免状态爆炸。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于变量依赖的并行扩展有限状态机的协议测试生成方法，所述方法是在网络操作环境中对于一个被测试的网络设备依次执行以下步骤实现的：

步骤1：在计算机中，把被测试的网络设备的协议规范描述为一个并行扩展有限状态机模型Ms；

步骤2：采用忽略变量依赖的扩展有限状态机测试生成技术生成组件状态机抽象测试集；

步骤3：针对外部变量，生成可执行化外部前导序列；

步骤4：采用链接外部前导序列的方法对组件状态机抽象测试集进行可执行化处理；

步骤5：生成关于外部变量的跨状态机抽象测试集；

步骤6：将经过步骤4处理的抽象测试集与步骤5生成的抽象测试集合并，删除重复或被包含的测试序列，得到协议状态机的抽象测试集。

优选地，步骤1具体为：

设：在所述被测试的网络设备中包含一个或多个协议，各协议包含一个或多个可并行工作的进程，各协议的规范是已知的；则：将所述被测试的网络设备用一个并行扩展有限状态机模型来描述，所述并行扩展有限状态机模型是n个组件状态机的集合，用Ms表示，Ms＝{M₁，M₂，...，M_n}；

各组件状态机用于描述各协议进程的规范，所述组件状态机用M_i表示，i＝0，1，...，n，M_i是一个八元组，M_i＝(S，s₀，V_I，V_E，I，O，TR，T)：

其中，S是M_i的有限状态集合；

s₀∈S，是M_i的初始状态；

V_I＝(V_i1，V_i2，...V_ik，...，V_in)，其中V_ik是所有定义与使用均在M_i内部的变量，称为内部变量，k＝1，2，...，n，n为正整数，V_I是M_i所有内部变量的集合；

V_E＝(V_e1，V_e2，...V_ek，...，V_en)，其中V_ek是所有定义在M_i外部，但是在M_i内部被使用的变量，称为外部变量，k＝1，2，...，n，n为正整数，V_E是M_i所有外部变量的集合；