[發明專利]一種針對Modbus/TCP的天牛須模糊測試用例生成方法

有效

• 申請號: 201910312067.1
• 申請日: 2019-04-18
• 公開（公告）號: CN110134590B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 付敬奇;易慕白;曹一帆;沈仁亮;張越
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: G06F11/36
• 分類號: G06F11/36
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 陸聰明

1.一種針對Modbus/TCP的天牛須模糊測試用例生成方法，其特征在于，利用BAS算法優化搜索空間，生成模糊測試用例，具體包括以下步驟：

1)建立模糊測試目標函數f(x^t)，初始化BAS算法參數；

2)劃分協議字段子空間，在協議字段子空間中利用BAS算法進行并行搜索；

3)更新狀態變量x^t，計算f(x^t)并與目標函數進行比較，更新搜索參數；

4)根據目標函數最大時的各協議字段子空間內搜索路徑進行數據整合，構造模糊測試用例并發送給被測設備；

5)設置自適應反饋模塊，根據測試結果更新搜索步長，調整搜索路徑，進行下一輪搜索；

在所述步驟1)中，設置目標函數f(x^t)，其具體含義為：同一功能碼下構造的測試報文與正常Modbus/TCP報文序列比對的差異情況，差異越大說明模糊測試用例構造的畸形度越高，此處取其負數形式作為目標函數；其中變量x^t＝[x₁,x₂,x₃,...,x_i]^T，具體含義為：模糊測試用例，其中最小的單位為1比特，初始化值設設為0；其具體含義為搜索的方向，在此方法中意味著在此bit位上的取值為0還是1，此處定義xl為選擇0，xr為選擇1；其中d^t為兩須之間長度，初始值設為3，搜索步長初始值設置為1；對目標函數分別取左右兩處xl和xr的值比較大小，之后更新下一步的位置；

在所述步驟3)中，更新算法參數以及比較目標函數大小，具體地，兩須之間長度更新公式：d^t＝0.95d^t-1+0.01，步長更新公式δ^t＝0.95δ^t-1；比較f(xr)和f(xl)的大小，根據公式更新并與目標函數最優值f_bst進行比較，進入適應度函數判斷，設置終止條件，如果滿足則退出搜索算法，進入4)數據整合階段，否則繼續進行搜索；所述適應度函數判斷為：計算min(f(xr),f(xl))并將其與目標函數f_bst進行比較，如果小于目標函數則令f_bst＝f(x^t),x_bst＝x^t，否則更新算法參數；

在所述步驟5)中，自適應反饋模塊包括測試結果分析器和自適應優化因子；所述測試結果分析器通過分析測試結果返回的Error?Code判斷測試用例觸發異常的類別，所述自適應優化因子根據測試結果分析器得出的異常類別指導下一次搜索時的搜索步長和搜索路徑。

2.根據權利要求1所述的一種針對Modbus/TCP的天牛須模糊測試用例生成方法，其特征在于，所述步驟2)中的協議字段子空間的產生方式為：對目標協議進行分析，根據協議各個字段的具體含義劃分為不同的協議字段子空間，利用BAS算法在各子空間中并行搜索。