[发明专利]用于对系统进行测试的方法

说明书

用于对系统进行测试的方法。介绍一种计算机实施的用于对系统进行测试的方法，其中被测系统尤其是计算机程序、硬件系统或嵌入式系统。在此，利用静态分析在如下方面检查用于该系统的执行结构的第一部分：该系统在执行与执行结构的第一部分对应的执行路径时是否无错误地运行。如果针对执行结构的第一部分在静态分析中确定无错误的执行，则利用动态分析进行该系统的检查，所述动态分析略过与执行结构的第一部分对应的执行路径。

技术领域

本发明涉及计算机实施的用于对系统、尤其计算机程序、硬件系统或嵌入式系统进行测试的方法，以及涉及为此设立的计算机程序和测试系统。

背景技术

已知的用于对系统进行动态测试找出薄弱环节的方法是所谓的模糊测试（也称为：Fuzzy Testing或Fuzzing）。在该方案中，执行被测系统（SUT-system under test）、典型地计算机程序或计算机程序的一部分。该执行根据该系统从模糊器获得的输入变量进行。在该系统被执行、即尤其软件被执行、也就是说由计算机处理期间，模糊器观测被测系统的行为。在此，如果被测系统在执行时终止或显示出其他不期望的行为，则该模糊器将所提供的输入变量标记为与错误相关。

已知的可用的模糊器例如是Libfuzz、AFL-fuzz或Hongfuzz。

不过，用于软件测试的动态方案、如模糊测试（Fuzzing）倾向于表面分析，因为常常通过被测计算机系统未找到深路径。此外，模糊测试的效率取决于被测系统的执行速度。被测系统的越多次执行是可能的，越多的输入变量能够在如下方面被检验，对于所述输入变量而言是否出现有错误的系统行为。

作为用于对计算机程序进行测试找出薄弱环节的其他方案，已知静态方法、例如符号执行（symbolic execution），具体符号（konkolisch）执行或具体-符号（konkret-symbolisch）执行（concolic execution）、抽象解释（abstract interpretation）、模型检查（model checking）或有限模型检查。在这些方案中，源代码或中间代码（intermediaterepresentation（中间表示））借助数学形式化方法来分析。这些技术能够实现给出保证：在软件中包含哪种类型的错误。

Baldoni, Roberto等人的“A survey of symbolic execution techniques”（ACMComputing Surveys (CSUR) 51.3 (2018): 50）提供关于符号和具体符号执行和抽象解释方法的概况。

用于软件的静态分析方案取决于常常不可判定的问题，确定的计算机程序是否能够在形式上被验证或能够在形式上被验证到何种程度。为了能够提供自动的计算机实施的分析工具，通常必须进行过近似（Überannäherung）。因此，静态分析常常得出许多假阳性结果。例如，静态分析一方面报告被测系统中的问题，所述问题在被测系统的实际执行中不可能被引起，或静态分析报告输入变量，所述输入变量应导致确定的程序路径的遍历，但是所述输入变量在计算机程序的实际执行时导致另一程序路径的遍历。静态分析的精度和执行持续时间除了其他标准之外可能大大取决于所分析的程序的大小。

发明内容

介绍一种计算机实施的用于对系统进行测试的方法，其中被测系统尤其包括或者是计算机程序、硬件系统或嵌入式系统。

在此，利用静态分析在如下方面检查用于该系统的执行结构的第一部分：该系统在执行与执行结构的第一部分对应的执行路径时是否无错误地运行。

静态分析在此包括：在没有实际执行该系统的情况下，优选地根据执行结构并且借助形式化数学方法，以计算机实施的方式检查该系统。针对静态分析优选地可以使用模型检查、有限模型检查、借助定理证明器的检查、型态转换、抽象解释、符号执行或具体符号执行。