[發(fā)明專利]一種變分自編碼的模糊測試測試用例生成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910312163.6
• 申請日: 2019-04-18
• 公開（公告）號: CN110113227B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 付敬奇;曹一帆;易慕白;張越;沈仁亮
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號: H04L43/50
• 分類號: H04L43/50;H04L43/18;H04L43/12;G06N20/00;G06F11/36;H04L9/40
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 陸聰明

1.一種變分自編碼的模糊測試測試用例生成方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟A、針對不同的測試對象，采集符合測試對象協(xié)議格式的通信數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)樣本；

步驟B、通過變分自編碼器的編碼器部分，提取得到訓(xùn)練數(shù)據(jù)樣本的特征空間；根據(jù)不同的樣本數(shù)據(jù)類型得到兩類特征空間：第一類特征空間為通信中正常數(shù)據(jù)的特征空間，第二類為通信中異常數(shù)據(jù)的特征空間；

步驟C、提出三種生成策略：生成策略一為生成正常數(shù)據(jù)分布之外的數(shù)據(jù)作為模糊測試測試的測試用例；生成策略二為生成異常數(shù)據(jù)分布之內(nèi)的數(shù)據(jù)作為模糊測試測試的測試用例；生成策略三為生成正常數(shù)據(jù)分布與異常數(shù)據(jù)分布之間的數(shù)據(jù)作為模糊測試測試的測試用例；根據(jù)三種數(shù)據(jù)生成策略，生成三種不同的新的特征空間；

步驟D、根據(jù)生成的三種不同的新的特征空間，通過變分自編碼器的解碼器部分，生成新的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)即為新的測試用例。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變分自編碼的模糊測試測試用例生成方法，其特征在于：所述步驟A中的不同的測試對象為工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中各種通訊協(xié)議，包括Modbus/TCP、Profinet、DeviceNet；采集符合測試對象協(xié)議格式的通信數(shù)據(jù)，包括通訊過程中產(chǎn)生的符合測試對象協(xié)議格式的正常數(shù)據(jù)以及異常數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)樣本。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變分自編碼的模糊測試測試用例生成方法，其特征在于：所述步驟B中，第一類特征空間為訓(xùn)練數(shù)據(jù)樣本為正常數(shù)據(jù)時，通過編碼器得到正常數(shù)據(jù)的特征空間；第二類特征空間為訓(xùn)練數(shù)據(jù)為異常數(shù)據(jù)時，通過編碼器得到的異常數(shù)據(jù)的特征空間。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變分自編碼的模糊測試測試用例生成方法，其特征在于：所述步驟C中，生三種不同的新的特征空間；第一種為在步驟B中得到的正常數(shù)據(jù)的特征空間之外隨機(jī)采樣，生成新的特征數(shù)據(jù)作為新的特征空間；第二種為在步驟B中的異常數(shù)據(jù)特征空間之內(nèi)隨機(jī)采樣，生成新的特征數(shù)據(jù)作為新的特征空間；第三種為在步驟B中正常數(shù)據(jù)特征空間與異常數(shù)據(jù)特征空間之間隨機(jī)采樣作為新的特征空間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變分自編碼的模糊測試測試用例生成方法，其特征在于：所述步驟D中，設(shè)計了兩種變分自編碼器的解碼器，其作用是分別將三種不同的新的特征空間中的值重構(gòu)生成符合三種新的特征空間的新數(shù)據(jù)并作為測試用例；解碼器本質(zhì)上是一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)參數(shù)是用正常數(shù)據(jù)和異常數(shù)據(jù)分別訓(xùn)練得到的。