[發明專利]一種基于進化算法的電能表驅動程序測試方法及系統

有效

• 申請號: 202110706245.6
• 申請日: 2021-06-24
• 公開（公告）號: CN113268432B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發明（設計）人: 黃友朋;黨三磊;錢斌;張捷;肖勇;祁舒喆;羅鴻軒;李金莉;紀伊琳
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司計量中心;南方電網科學研究院有限責任公司
• 主分類號: G06F11/36
• 分類號: G06F11/36;G06N3/006
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 楊小紅

本發明提供了一種基于進化算法的電能表驅動程序測試方法及系統。本發明通過電能表驅動程序調用接口隨機生成測試用例，利用隨機生成的測試用例調用與其匹配的驅動程序接口進行模糊測試，利用進化算法每次迭代過程中的局部最優解再次進行模糊測試，直至滿足迭代結束條件；輸出相關系統日志并進行分析，實現對電能表驅動程序的測試。本發明有效解決了在電能表驅動程序測試過程中測試用例較少，且測試用例隨機性較強的問題，并且在擴充測試用例的同時保證了測試用例的合理性，進而提高了驅動程序漏洞檢測的精準性和高效性。

技術領域

本發明涉及電能表驅動測試技術領域，具體涉及一種基于進化算法的電能表驅動程序測試方法及系統。

背景技術

智能電表是智能電網，特別是智能配電網，數據采集的基本設備之一，承擔著原始電能數據采集、計量和傳輸的任務，是實現信息集成、分析進化和信息展現的基礎。智能電表除了具備傳統電能表基本用電量的計量功能以外，為了適應智能電網和新能源的使用它還具有雙向多種費率計量功能、用戶端控制功能、多種數據傳輸模式的雙向數據通信功能、防竊電功能等智能化的功能。

電能表驅動程序由電能表制造廠家進行設計，過去電能表的驅動程序與應用程序均為電能表的供應商進行設計，對于供應商來說電能表的驅動程序是否采用完全標準的設計方法并不重要，只需要開發的驅動程序與應用程序對應起來就行，因此，供應商為了節約開發成本及開發周期，其電能表的驅動程序通常并不符合標準設計規范；當前在電能表應用程序升級以及功能擴充時通常通過通過招標形式來選擇不同的應用程序開發商進行設計，而新的應用程序開發商僅能獲得底層驅動的調用接口，無法獲得全部源碼，因此，電能表驅動程序的穩定、是否按照標準格式設計會直接影響到電能表的后期建設。因此，對電能表驅動程序的檢測有很高的迫切性；同時，在電能表驅動程序測試過程中存在測試用例較少的問題，現有方法中僅是利用一些常規測試用例來判斷驅動程序的規范性，其無法完全覆蓋整個驅動程序的各個代碼區域，且無法對驅動程序存在的漏洞進行有效檢測，導致后期電能表升級或功能擴充時無法正常使用的問題。

發明內容

為解決現有技術存在的問題，本發明提供了一種基于進化算法的電能表驅動程序測試方法及系統。為實現本發明的目的，本發明的技術方案如下。

一種基于進化算法的電能表驅動程序測試方法，包括：

基于驅動程序調用接口隨機生成測試用例；其中，所述測試用例包括文件描述符、命令指示符以及接口參數集合；

利用隨機生成的測試用例調用與其匹配的驅動程序調用接口進行模糊測試；若測試出現異常，則終止程序，輸出電能表的日志文件進行驅動程序調用接口測試結果分析；若測試結果正常，則利用進化算法對本次測試用例進行進化，利用進化算法每次迭代過程中的局部最優解再次進行模糊測試，直至滿足迭代結束條件；

輸出日志并對從日志挖掘出當前電能表的驅動程序中存在的漏洞；

其中，所述進化算法包括：

初始化種群，隨機生成若干個體，并與當前測試用例共同組成原始的種群；

計算種群中每個個體的適應度，其中，適應度采用調用接口代碼覆蓋率進行表示，所述調用接口代碼覆蓋率利用所述調用接口執行結果提示信息的數量進行計算；

對測試用例對應的驅動程序調用接口執行結果進行變異操作；

基于交叉算子對種群進行交叉操作；

對于種群中的每個個體，選擇適應度值大于當前個體適應度值的新生個體作為下一代個體；

循環迭代直至滿足終止條件，獲得最優的測試個體。

優選的，模糊測試包括：預先在電能表中安裝測試子程序，所述測試子程序用于接收外部主程序發送的測試用例及對應的調用接口函數名，并調用接口函數進行測試，同時，將接口函數的輸出結果反饋給外部主程序。