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基于双向数据流分析与图抽象嵌入的漏洞检测方法
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作者 曹子亨 何立风 +3 位作者 贾鸥 张梦颖 刘玉 郭奕辰 《计算机应用研究》 北大核心 2025年第7期2176-2183,共8页
随着网络攻击和犯罪日益猖獗,软件漏洞检测的准确性与全面性面临重大挑战。针对跨程序漏洞复杂语义难以捕获、数据流信息难以全面解析以及漏洞模式特征提取困难等问题,提出了一种基于LLVM IR与双向门控图神经网络Bi-GGNN的双向数据流分... 随着网络攻击和犯罪日益猖獗,软件漏洞检测的准确性与全面性面临重大挑战。针对跨程序漏洞复杂语义难以捕获、数据流信息难以全面解析以及漏洞模式特征提取困难等问题,提出了一种基于LLVM IR与双向门控图神经网络Bi-GGNN的双向数据流分析的漏洞检测方法——BiG-BiD。该方法首先通过LLVM编译源代码生成LLVM IR,并构建过程间控制流图(ICFG),以引入跨过程漏洞语义信息。此外,设计了一种结合抽象数据流与LLVM IR行级漏洞属性特征嵌入的ICFG抽象嵌入方法DLAE,以精确表征代码潜在漏洞模式。最后,通过Bi-GGNN训练迭代的方式,在ICFG中动态模拟到达定义分析与活跃变量分析,实现抽象数据流的动态传播与更新。实验结果表明,在Big-Vul与Reveal两个公开数据集上,BiG-BiD的召回率达到73.7%,相比现有静态分析工具和基于深度学习的漏洞检测模型提升了5%~38%。同时,在四个开源项目中成功检测出模型从未见过的23个CVE漏洞,其中10个漏洞仍未修复,证明了该方法在漏洞检测任务上的有效性和泛化性。 展开更多
关键词 深度学习 漏洞检测 数据流分析 图神经网络 网络安全
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数据流分析方法 被引量:13
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作者 李慧贤 刘坚 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2003年第13期142-144,共3页
数据流分析是一项编译时使用的技术,它能从程序代码中收集程序的语义信息,并通过代数的方法在编译时确定变量的定义和使用。该文对数据流、数据流框架及数据流算法进行了阐述;并简要地介绍了所提出的需求过程间数据流分析的方法。
关键词 数据流分析 数据流框架 需求过程间数据流分析
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基于虚拟局域网的变电站综合数据流分析与通信网络仿真 被引量:55
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作者 张志丹 黄小庆 +2 位作者 曹一家 何杰 杨漾 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期204-209,共6页
根据IEC61850标准,归纳分析了数字化变电站内的各种典型数据流,运用明确的数学模型对其进行了详细描述,最终得出各类报文的数据包生成图。以IEC 61850-5规定的D2-1典型变电站为例,对其中存在的各种数据流及其流量大小进行了详细说明;利... 根据IEC61850标准,归纳分析了数字化变电站内的各种典型数据流,运用明确的数学模型对其进行了详细描述,最终得出各类报文的数据包生成图。以IEC 61850-5规定的D2-1典型变电站为例,对其中存在的各种数据流及其流量大小进行了详细说明;利用OPNET仿真软件,应用优先级标签技术,对基于虚拟局域网(virtual local area network,VLAN)的集成型变电站综合通信网络进行了仿真分析,进一步研究了变电站通信网络中VLAN的配置方法和原则,对有无VLAN的星型网络进行了对比研究。结果表明,VLAN技术可以较好地解决变电站中的网络资源竞争以及部分安全性问题。 展开更多
关键词 数字化变电站 IEC 61850 数据流分析 OPNET 仿真 虚拟局域网
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一种基于异常传播分析的数据流分析方法 被引量:14
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作者 姜淑娟 徐宝文 史亮 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期74-84,共11页
异常处理是一种用来检测异常并对其进行处理的技术.异常传播改变了程序原来的执行路线,从而改变了程序中的数据流.在进行数据流分析时,如果不考虑异常传播对其造成的影响,则得到的信息将是不准确的.在分析C++异常传播机制和异常传播对... 异常处理是一种用来检测异常并对其进行处理的技术.异常传播改变了程序原来的执行路线,从而改变了程序中的数据流.在进行数据流分析时,如果不考虑异常传播对其造成的影响,则得到的信息将是不准确的.在分析C++异常传播机制和异常传播对数据流分析影响的基础上,提出一种包含异常传播信息的函数间控制流图的构建方法.该控制流图可以清晰地表示出异常的隐式控制流和异常的传播路径;然后提出了基于异常传播分析的数据流分析方法,并给出相应的算法.该方法既克服了因忽略异常传播对数据流影响而造成分析结果不准确的不足,又有助于实现异常传播数据流分析的自动处理;最后用一个实例验证了该方法的可用性.该方法可以为结构测试、回归测试、程序切片等软件工程任务提供相关信息. 展开更多
关键词 异常处理 程序分析 异常传播 控制流图 数据流分析
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一种基于扩展数据流分析的OpenMP程序应用级检查点机制 被引量:7
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作者 富弘毅 丁滟 +1 位作者 宋伟 杨学军 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第10期1809-1822,共14页
随着多核处理器体系结构在高性能计算领域日益广泛的应用,面向共享存储并行程序的容错问题成为研究的热点.近年来,检查点技术已经成为该领域占主导地位的容错机制.目前已有一些针对OpenMP程序检查点技术的研究工作,但其中绝大多数解决... 随着多核处理器体系结构在高性能计算领域日益广泛的应用,面向共享存储并行程序的容错问题成为研究的热点.近年来,检查点技术已经成为该领域占主导地位的容错机制.目前已有一些针对OpenMP程序检查点技术的研究工作,但其中绝大多数解决方案都依赖于特殊的运行时库或硬件平台.该文提出一种编译辅助的OpenMP应用级检查点,它是一种平台无关的方案,通过面向OpenMP的扩展数据流分析选择那些"必需"的变量保存到检查点映像,从而降低容错的开销,同时通过运行一种非阻塞式的协议维护检查点的全局一致性.文章讨论了该机制的各个关键问题,并通过实验评测以及与同类工作的比较,表明了该文所提出的检查点机制在容错性能方面的优势. 展开更多
关键词 容错 共享存储 OPENMP 应用级检查点 数据流分析
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数据流分析的关键技术研究 被引量:13
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作者 汪小飞 赵克佳 田祖伟 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2005年第12期91-93,共3页
数据流分析在编译优化中起着非常关键的作用,尤其是想实现一个具有技术主动权的高性能优化编译器,对数据流分析方法的研究必不可少。本文介绍了数据流分析方法的基本概念和基本原理,介绍了数据流方程的一种解决方法。并结合GCC这个具体... 数据流分析在编译优化中起着非常关键的作用,尤其是想实现一个具有技术主动权的高性能优化编译器,对数据流分析方法的研究必不可少。本文介绍了数据流分析方法的基本概念和基本原理,介绍了数据流方程的一种解决方法。并结合GCC这个具体的编译器,简要分析了其中数据流分析的具体实现方法。 展开更多
关键词 数据流分析 编译优化 GCC 迭代算法
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基于静态数据流分析的Android应用权限检测方法 被引量:8
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作者 杨博 唐祝寿 +2 位作者 朱浩谨 沈备军 林九川 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2012年第S3期16-18,共3页
拥有Android关键资源使用权限的应用经常成为攻击者攻击的目标。而使用权限的申请完全是由应用完成的,用户往往是盲目的接受。针对这种情况,提出了一种基于数据流分析的Android应用权限检测方法,设计和实现了静态检测工具Brox,并对多个A... 拥有Android关键资源使用权限的应用经常成为攻击者攻击的目标。而使用权限的申请完全是由应用完成的,用户往往是盲目的接受。针对这种情况,提出了一种基于数据流分析的Android应用权限检测方法,设计和实现了静态检测工具Brox,并对多个Android应用是否申请了过多的权限进行了检测。Brox在检测的准确性和性能方面都达到了令人满意的效果。 展开更多
关键词 ANDROID 权限 Randoop 数据流分析
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面向顺序存储结构的数据流分析 被引量:5
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作者 王淑栋 尹文静 +2 位作者 董玉坤 张莉 刘浩 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期1276-1293,共18页
C程序中数组、malloc动态分配后的连续内存等顺序存储结构被大量使用,但大多数传统的数据流分析方法未能充分描述其结构及其上的操作,特别是在利用指针访问顺序存储结构时,传统的分析方法只关注了指针的指向关系,而未讨论指针可能发生... C程序中数组、malloc动态分配后的连续内存等顺序存储结构被大量使用,但大多数传统的数据流分析方法未能充分描述其结构及其上的操作,特别是在利用指针访问顺序存储结构时,传统的分析方法只关注了指针的指向关系,而未讨论指针可能发生偏移的数值信息,且未考虑发生偏移时可能存在越界的不安全问题,导致了对顺序存储结构分析不精确.针对以上不足,首先对顺序存储结构进行抽象建模,并对顺序存储结构与指针结合使用时的指向关系与偏移量进行有效表示,建立了用于顺序存储结构的抽象内存模型SeqMM;其次,归纳总结C程序中顺序存储结构涉及的指针相关迁移操作、谓词操作及遍历顺序存储结构的循环操作,提出了安全范围判别保证操作安全性;之后,针对函数调用时形参指针引用顺序存储结构与实参的映射过程进行过程间推导规则设计;最后,基于上述分析,提出了一种内存泄漏缺陷检测算法,对5个开源C工程的内存泄漏缺陷进行检测.实验结果表明,所提出的Seq MM能够有效地刻画C程序中的顺序存储结构及其涉及的各种操作,其数据流分析结果能够用于内存泄漏的检测工作,同时在效率和精度之间取得合理的权衡. 展开更多
关键词 顺序存储结构 数据流分析 抽象内存模型 过程间分析 内存泄漏
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基于图模型的C程序数据流分析 被引量:4
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作者 常超 刘克胜 +1 位作者 谭龙丹 贾文超 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1007-1015,1050,共10页
针对数据流分析常面临的高误报率等问题,提出基于图模型的C程序数据流分析方法,构建包含抽象语法树、控制流信息、程序依赖信息及函数调用信息的多维图模型,从安全敏感程序点(sink)溯源得到所有相关的外界可控输入源(source),通过基于... 针对数据流分析常面临的高误报率等问题,提出基于图模型的C程序数据流分析方法,构建包含抽象语法树、控制流信息、程序依赖信息及函数调用信息的多维图模型,从安全敏感程序点(sink)溯源得到所有相关的外界可控输入源(source),通过基于图模型的过程内和过程间定值分析,实现对污点型缺陷的检测.结果表明,依赖完备的代码属性指导和区间运算支撑,可以有效降低数据流分析的误报率,减少人工审计代码的工作量. 展开更多
关键词 数据流分析 污点型漏洞 多维属性图 定值分析
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基于数据流分析的寄存器参数恢复方法 被引量:2
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作者 方霞 尹青 +2 位作者 蒋烈辉 黄海 何红旗 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第22期62-64,共3页
针对在反编译IA32体系结构可执行程序过程中涉及的寄存器参数恢复问题,基于IA32适用的ABI约定,分析寄存器参数的特征,借鉴数据流分析中到达-定义分析及使用-定义链等经典方法,利用寄存器定义和使用等信息,提出一种寄存器参数的识别、处... 针对在反编译IA32体系结构可执行程序过程中涉及的寄存器参数恢复问题,基于IA32适用的ABI约定,分析寄存器参数的特征,借鉴数据流分析中到达-定义分析及使用-定义链等经典方法,利用寄存器定义和使用等信息,提出一种寄存器参数的识别、处理及实参恢复的方法。 展开更多
关键词 反编译 寄存器参数 参数恢复 数据流分析
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基于BPEL的Web Service组合的数据流分析测试方法(英文) 被引量:8
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作者 董文莉 胡建华 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第8期2102-2112,共11页
随着Web Service组合变得越来越复杂,通过测试来保证服务质量和可靠性也变得越来越重要.将传统数据流分析方法扩展用于Web Service组合测试,提出了一种基于BPEL的Web Service组合的数据流分析测试方法.该方法基于一个测试模型:Web Serv... 随着Web Service组合变得越来越复杂,通过测试来保证服务质量和可靠性也变得越来越重要.将传统数据流分析方法扩展用于Web Service组合测试,提出了一种基于BPEL的Web Service组合的数据流分析测试方法.该方法基于一个测试模型:Web Service组合测试模型WSCTM,该测试模型可以捕获Web Service组合的数据流接口.采用基于服务的模型WSCTM,数据流可以从3个视点来分析:服务间、服务内和服务实现构件间.从而,Web Service组合的数据流测试可以在三层上得到实现.基于以上方法,可得到Web Service组合的定义-使用链,最终可产生满足既定测试标准以获得需求Web服务组合质量要求的测试路径. 展开更多
关键词 WEB服务 业务流程执行语言 WEB服务组合 软件测试 数据流分析
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基于数据流分析的软件容错策略 被引量:8
12
作者 刘云龙 陈俊亮 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第7期537-541,共5页
该文就软件容错中备查点与卷回机制展开深入讨论,提出一种基于数据流分析技术的软件容错新方法.首先对软件容错进行简介,指出数据错是一切控制系统软件失效的根源与最终表现以及对数据采取强有力的容错措施的必要性.然后将数据流分... 该文就软件容错中备查点与卷回机制展开深入讨论,提出一种基于数据流分析技术的软件容错新方法.首先对软件容错进行简介,指出数据错是一切控制系统软件失效的根源与最终表现以及对数据采取强有力的容错措施的必要性.然后将数据流分析技术应用于软件容错,通过求解程序变量的到达-定值数据流方程来静态地确定任何数据在任何引用点出错时的最小充分卷回,通过求解活跃变量的数据流方程来静态地确定程序在执行各个基本块时需动态保存的变量集合,得出最小充分卷回定理与备查点数据范围定理,从而解决了时间冗余容错途径中必须回答的两个基本问题.此外,还给出了恢复块定义有效的充分条件.最后,以电信系统为应用实例,介绍了该方法的一种具体实施.该方法在简单地扩展后可被广泛应用于各种容错软件的设计中. 展开更多
关键词 软件容错 数据流分析 软件开发
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用数据流分析方法检查程序信息流安全 被引量:7
13
作者 黄海军 陈意云 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2007年第1期102-106,共5页
程序信息流安全是信息安全的一个重要研究方向.基于类型的分析虽然是检查程序信息流安全的一种有效方法,但过于保守.本文尝试将传统的数据流分析方法用于程序信息流安全的检查,即利用数据流分析来跟踪程序数据间的安全依赖关系,达到检... 程序信息流安全是信息安全的一个重要研究方向.基于类型的分析虽然是检查程序信息流安全的一种有效方法,但过于保守.本文尝试将传统的数据流分析方法用于程序信息流安全的检查,即利用数据流分析来跟踪程序数据间的安全依赖关系,达到检查程序信息流安全的目的.和基于类型的方法相比,数据流分析方法能更加精确地分析程序,具有更大的宽容性.最后,本文对数据流分析方法的可靠性进行了证明. 展开更多
关键词 程序信息流安全 形式语义 静态分析 数据流分析
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基于数据流分析的二进制代码程序理解方法 被引量:2
14
作者 唐和平 吴志勇 +1 位作者 黄曙光 李永成 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第17期25-27,共3页
通过数据流分析将程序转换成数据流描述标记,结合数据流到达-定值分析,确定每个基本块的输入、输出定值集合,推导出函数输入与输出间的联系,实现函数功能的静态理解。实验结果表明,在不需要额外提示的情况下,该方法能准确识别二进制形... 通过数据流分析将程序转换成数据流描述标记,结合数据流到达-定值分析,确定每个基本块的输入、输出定值集合,推导出函数输入与输出间的联系,实现函数功能的静态理解。实验结果表明,在不需要额外提示的情况下,该方法能准确识别二进制形式的字符串拷贝等字符串处理函数。 展开更多
关键词 数据流分析 反汇编 到达-定值 程序理解
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基于动态数据流分析的虚拟机保护破解技术 被引量:3
15
作者 黄荷洁 康绯 舒辉 《计算机工程》 CAS CSCD 2014年第9期59-65,共7页
由于虚拟机采用虚拟化技术和代码混淆技术,采用传统的逆向分析方法还原被虚拟机保护的算法时存在较大困难。为此,提出一种基于动态数据流分析的虚拟机保护破解方法。以动态二进制插桩平台Pin作为支撑,跟踪记录被虚拟机保护的算法在动态... 由于虚拟机采用虚拟化技术和代码混淆技术,采用传统的逆向分析方法还原被虚拟机保护的算法时存在较大困难。为此,提出一种基于动态数据流分析的虚拟机保护破解方法。以动态二进制插桩平台Pin作为支撑,跟踪记录被虚拟机保护的算法在动态执行过程中的数据流信息,对记录的数据流信息进行整理分析,获取虚拟机指令的解释执行轨迹,还原程序的控制流图,根据轨迹信息对数据生成过程进行分层次、分阶段还原,并由分析人员结合控制流图和数据生成过程进行算法重构。实验结果证明,该方法能够正确还原程序的控制流和数据生成过程,辅助分析人员完成被保护算法的重构。 展开更多
关键词 数据流分析 虚拟机保护 控制流还原 算法还原
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数据流分析的图文法途径 被引量:6
16
作者 花全香 邢汉承 冯纯伯 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 1997年第7期42-48,共7页
数据流分析是计算机科学的重要研究领域,本文通过分析可归约流图和半结构图文法的特点,提出了使用半结构流图文法进行数据流分析的方法。
关键词 图文法 文法分析 数据流分析 计算机科学
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一种增量式数据流分析方法 被引量:2
17
作者 连瑞琦 张兆庆 乔如良 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期136-141,共6页
数据流分析是编译器中的重要部分 ,而增量式分析在程序开发环境和过程间优化编译器中有着相当实用的价值 .当程序发生变化时 ,它可以增量式地维护数据流信息 ,而不致因程序的任何小改动都重新进行数据流分析 .给出了一种增量式的消去数... 数据流分析是编译器中的重要部分 ,而增量式分析在程序开发环境和过程间优化编译器中有着相当实用的价值 .当程序发生变化时 ,它可以增量式地维护数据流信息 ,而不致因程序的任何小改动都重新进行数据流分析 .给出了一种增量式的消去数据流算法 ,它基于路径简化算法 ,具有和路径简化算法同样的复杂度 ,同样的通用性 (适用于不可归约流图和流函数不完备的情况 ) 。 展开更多
关键词 数据流分析 消去算法 增量式算法 编译器 编译程序
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一种基于数据流分析的故障序列生成方法 被引量:2
18
作者 谭兰芳 谭庆平 徐建军 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2012年第4期716-721,共6页
故障注入是一种测评容错机制的有效方法,它通过有意识地向目标系统引入故障来加速测试容错机制的试验过程.目前大多数故障注入实验中采用的故障序列都是通过随机抽样获取的,容易造成故障潜伏,从而导致容错机制的评测结果不准确.本文提... 故障注入是一种测评容错机制的有效方法,它通过有意识地向目标系统引入故障来加速测试容错机制的试验过程.目前大多数故障注入实验中采用的故障序列都是通过随机抽样获取的,容易造成故障潜伏,从而导致容错机制的评测结果不准确.本文提出一种基于数据流分析的故障序列生成方法.提出<故障注入位置,故障注入时间,故障类型,故障掩码>的单粒子故障模型.在此基础上,通过数据流活跃变量分析计算得出故障注入位置属性,以及定值-引用分析确定了故障注入时间属性.并以PowerPC8548处理器和它对应的Trace模拟器为实验平台,验证了该故障序列生成方法具有90%以上的失效加速比,较好地解决了故障潜伏问题. 展开更多
关键词 故障注入 故障序列 故障潜伏 数据流分析
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一种基于数据流分析的程序定义域自动确定方法 被引量:3
19
作者 赵瑞莲 闵应骅 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第8期762-768,共7页
程序定义域的确定有利于指导测试用例的选取 .虽然程序规范规定了输入变量的定义域 ,但程序实现本身也定义了其定义域 ,如果二者不能完全重合 ,那么某些软件故障就可诊断出来 .文中提出了一种基于数据流分析的程序定义域自动确定方法 .... 程序定义域的确定有利于指导测试用例的选取 .虽然程序规范规定了输入变量的定义域 ,但程序实现本身也定义了其定义域 ,如果二者不能完全重合 ,那么某些软件故障就可诊断出来 .文中提出了一种基于数据流分析的程序定义域自动确定方法 .通过对源程序进行数据流分析和相关性分析 ,求取输入变量的定义域 ;采用程序抽取技术 ,将与输入变量无关的语句和函数剔除 ,简化了源程序 ,提高了分析效率 ;采用动态模拟技术 ,实现了特殊情形下输入变量定义域的确定 .实验证明 ,该方法是行之有效的 . 展开更多
关键词 数据流分析 程序抽取 自动确定 程序定义域 软件工程 软件测试
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一种基于数据流分析的冗余变异体识别方法 被引量:8
20
作者 孙昌爱 郭新玲 +1 位作者 张翔宇 陈宗岳 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期44-60,共17页
变异测试是一种基于故障的软件测试技术,广泛用来评估测试用例集的充分性与软件测试技术的有效性.尽管变异测试具有较强的故障检测能力,但由于数量庞大的变异体导致了计算开销大的问题,阻碍了变异测试在实践中的广泛应用.为了增强变异... 变异测试是一种基于故障的软件测试技术,广泛用来评估测试用例集的充分性与软件测试技术的有效性.尽管变异测试具有较强的故障检测能力,但由于数量庞大的变异体导致了计算开销大的问题,阻碍了变异测试在实践中的广泛应用.为了增强变异测试的实用性,该文从减少变异体数量和缩短变异测试执行时间的角度出发研究变异测试的优化技术,提出冗余变异体的概念和一种基于数据流分析的冗余变异体识别方法.采用11个C程序以经验研究的方式评估了所提冗余变异体识别方法的可行性与有效性.实验结果表明,该文提出的冗余变异体识别方法不仅可以识别出大量的冗余变异体,有效地减少了变异测试执行时间,还提供了一种评价变异算子质量的方法.该文提出的冗余变异体概念及其识别方法可以有效地提高变异测试的效率,并为资源受限的情况下如何选择变异算子进行变异测试提供了指导方针. 展开更多
关键词 软件测试 变异测试 冗余变异体 数据流分析 变异优化
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