[发明专利]面向单粒子效应的多层次软加固方案多目标优化与评估方法

权利要求书

1.一种面向单粒子效应的多层次软加固方案多目标优化与评估方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1，根据嵌入式系统不同层次的嵌入式软件抗单粒子效应的软加固方案，提取进程级、线程级、代码级和指令级的软加固方案的重要特征，构建特征向量；

步骤2，将特征向量作为面向单粒子效应的多层次软加固方案的多目标优化输入参数，建立面向单粒子效应的多层次软加固方案多目标优化模型，并进行模型初始化；

步骤3，建立基于权重的多维度多层次效能评估模型，对软加固方案的可靠性增加率与性能下降率评估值进行计算，得到软加固方案的效能评估值，将效能评估值作为多目标优化软加固方案的适应值；

步骤4，根据嵌入式系统软件抗单粒子效应软加固条件约束及效能指标，判断当前最优软加固方案的适应值是否满足该效能指标要求，若适应值不满足效能指标，则运用粒子群算法，根据面向多层次软加固的多目标优化方法，对软加固方案进行进一步优化；否则执行步骤5；

步骤5，停止优化过程，得到满足要求的最优软加固方案，即为上述步骤最终得到的加固实例的各分量的值。

2.根据权利要求1所述的面向单粒子效应的多层次软加固方案多目标优化与评估方法，其特征在于，步骤1中所述的进程级、线程级、代码级和指令级的软加固方案的重要特征如下表1所示：

表1各层级软加固方案重要特征

3.根据权利要求2所述的面向单粒子效应的多层次软加固方案多目标优化与评估方法，其特征在于，步骤2中所述将特征向量作为面向单粒子效应的多层次软加固方案的多目标优化输入参数，建立面向单粒子效应的多层次软加固方案多目标优化模型，具体为：

步骤2-1，假设一个由n个加固实例组成的加固实例组在D维空间中搜索最佳软加固方案，其中D为各层级软加固特征数目，则面向单粒子效应的多层次软加固方案多目标优化模型可表示为如下四元组：

Model＝{x_i，v_i，p_i，p_g}

式中，x_i表示第i个加固实例的方案向量x_i＝(x_i1，x_i2，...，x_iD)；v_i表示第i个加固实例的优化向量v_i＝(v_i1，v_i2，...，v_iD)；p_i表示第i个加固实例的最佳软加固方案向量p_i＝(p_i1，p_i2，...，p_iD)；p_g表示加固实例组所有加固实例的最佳软加固方案向量p_g＝(p_g1，p_g2，...，p_gD)；

步骤2-2，创建加固实例，并进行实例初始化；其中加固实例由加固对象具体化得到，加固对象表示为如下十二元组：

X＝(CBI，CI，CDS，NORT，CRG，VRG，DLBCB，JDCBF，IRG，BIBDL，IFDL，BBDL)。

4.根据权利要求3所述的面向单粒子效应的多层次软加固方案多目标优化与评估方法，其特征在于，步骤3中所述基于权重的多维度多层次效能评估模型，具体为：

E＝(S，A，V)

式中，S为评估等级的集合，S＝{S_α|α＝1，2，...，l}，S_α表示具有的评估等级，如果α＞β，则有S_α优于S_β，l为评估等级的数量；A为评估指标的非空集合，存在a_ij，表示第i个程序的第j个评估指标，ω_i为评估指标a_i的重要性权重，并满足ω_i＞0，M为评估指标的总数；评估矩阵V＝(V_ij)_M×N，其中V_ij表示第i个程序的第j个评估指标a_ij的评估值。