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计算机系统可信性评测研究与设计

作　者: 徐榛
导　师: 吴智博
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: 可信性可信性评测故障注入可信性指标体系
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 31次
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内容摘要

随着计算机系统应用到航空、航天、军事、金融、工业等高可信性领域,人们对计算机的系统的可信性要求也大大提高。网络在其迅速的发展过程中越来越深刻地影响着人们的日常生活,这对网络环境下的计算机系统的可信性提出了更高的要求。故障注入作为一种加速系统失效的手段,能够测试并评估可信系统的性能,并对高可信系统的研制有着重要的参考价值。传统的可靠性评测极少考虑到网络环境下的系统可信性,而与目前网络隔绝的系统已经非常少见。因此,计算机系统面临着更大的威胁。本文以设计和实现综合的可信性评测工具为目的,对健壮性评测技术、故障注入技术、可信性评测的相关概念以及可信性指标体系的发展等进行了介绍和分析,在此基础上,完成了计算机系统可信性评测工具的设计与实现工作。建立了一套基于完善的可靠性评测指标体系。通过分析故障注入的过程和原理及目前可信性评测中采用的相关技术,给出了基于故障注入的可信性评测工具的基本架构和功能结构,继而设计并实现了系统的各个模块。通过本评测工具向目标系统进行故障注入,用户通过交互平台配置评测参数,在控制模块的作用下,进行注入,注入完成后,由结果回收模块进行结果回收,并将结果发送回主控机,存储到数据库中,进而进行离线数据分析。通过数据分析,得到了系统的各项评测指标,验证了本评测工具的有效性和实用性,并评测了目标系统的可信性。本文尝试建立了一种基于CVSS的可信性评测指标体系CRSS (Common Reliability Scoring System)。将安全性、可靠性、健壮性融入到同一个指标体系中。该指标体系既可以对单一属性进行评测,也可以对系统的综合属性即可信性进行评测。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-13
  1.1 课题背景  8-11
    1.1.1 计算机系统可信性概念  8-10
    1.1.2 可信性评测研究的目的和意义  10-11
  1.2 可信性保障技术简介  11-12
  1.3 论文研究内容及结构  12-13
第2章可信性评测技术的研究  13-18
  2.1 可信性评测技术的发展  13-15
    2.1.1 单一属性评测  13-15
    2.1.2 多属性综合评测  15
  2.2 故障注入评测参数  15-16
  2.3 事件注入的概念  16-17
  2.4 本章小结  17-18
第3章可信性评测工具的设计  18-36
  3.1 可信性评测工具的总体设计  18-21
    3.1.1 评测工具整体架构  18-20
    3.1.2 评测工具的功能结构  20-21
  3.2 可信性评测工具的模块设计  21-35
    3.2.1 模拟内存故障注入模块  21-26
    3.2.2 健壮性评测工具  26-30
    3.2.3 CPU故障注入模块  30-32
    3.2.4 通信故障注入模块  32-35
    3.2.5 结果回收和数据处理模块  35
  3.3 本章小结  35-36
第4章可信性评测指标体系的研究  36-44
  4.1 传统的系统可靠性评价度量指标  36-37
  4.2 脆弱性评价系统研究现状  37-42
    4.2.1 CVSS脆弱性评价方法  39-42
  4.3 可靠性和安全性的类比  42-43
  4.4 本章小结  43-44
第5章可信性评测的实验结果及分析  44-52
  5.1 内存注入评测实验结果及分析  44-46
  5.2 健壮性评测实验结果及分析  46-47
  5.3 CPU故障注入评测实验结果及分析  47-48
  5.4 通信故障注入评测实验结果及分析  48-50
  5.5 综合实验结果及分析  50-51
  5.6 本章小结  51-52
结论  52-54
参考文献  54-60
致谢  60

计算机系统可信性评测研究与设计

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