摘 要：安全性測(cè)試能夠發(fā)現(xiàn)嵌入式軟件中包含的漏洞及運(yùn)行安全風(fēng)險(xiǎn)，受到了更多的關(guān)注?；诖?，本文分析了嵌入式軟件安全性分析的重要性，著重闡述了軟件的交叉式測(cè)試、結(jié)構(gòu)化測(cè)試、安全性測(cè)試的環(huán)境制定、軟件功能性安全測(cè)試以及漏洞性安全測(cè)試這些軟件安全性測(cè)試環(huán)節(jié)。

關(guān)鍵詞：嵌入式軟件;安全性分析;測(cè)試方法

引言：嵌入式軟件主要包含嵌入式的微小處理器及外部設(shè)備等，對(duì)其進(jìn)行安全性測(cè)試是計(jì)算機(jī)軟件安全性分析的重要環(huán)節(jié)，需要相關(guān)人員重點(diǎn)關(guān)注。在嵌入式軟件的安全性測(cè)試中，不僅要完成軟件功能性安全需求的驗(yàn)證，還要對(duì)嵌入式軟件中的漏洞展開(kāi)挖掘與安全管理，確保嵌入式軟件安全測(cè)試的全面性。安全性測(cè)試能夠發(fā)現(xiàn)嵌入式軟件中包含的漏洞及運(yùn)行安全風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)避免安全性問(wèn)題的發(fā)生有重要意義，從而受到了更多的關(guān)注。

一、嵌入式軟件安全性分析的重要性

當(dāng)軟件的運(yùn)行不具備引發(fā)系統(tǒng)事故的能力時(shí)，就能夠判定該軟件具有安全性。具體來(lái)說(shuō)，作為系統(tǒng)的重要組成部分，具有安全性的軟件不會(huì)對(duì)人們的財(cái)產(chǎn)安全以及環(huán)境產(chǎn)生威脅。就現(xiàn)階段嵌入式軟件的應(yīng)用與發(fā)展情況來(lái)看，其已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，包括航空航天領(lǐng)域、汽車服務(wù)行業(yè)等等，為人們的生產(chǎn)與生活提供了更為便利的手段，但是，由于其自身具有一定的復(fù)雜性，發(fā)生問(wèn)題的概率相對(duì)較高，會(huì)對(duì)人們的財(cái)產(chǎn)甚至是生命安全都造成一定的威脅。例如，在2010年，日本豐田公司由于軟件問(wèn)題而發(fā)出了相關(guān)產(chǎn)品的召回決策，導(dǎo)致該公司損失了約20億美元，不僅使公司產(chǎn)生了較大的經(jīng)濟(jì)損失，還降低了公司的社會(huì)效益。由此能夠看出，對(duì)嵌入式軟件進(jìn)行安全性分析有著極為重要的意義，需要重點(diǎn)關(guān)注。

二、嵌入式軟件的安全性測(cè)試

（一）測(cè)試前的準(zhǔn)備工作

在對(duì)嵌入式軟件展開(kāi)安全性測(cè)試時(shí)，需要測(cè)試前期進(jìn)行一系列的準(zhǔn)備工作。在進(jìn)行安全性分析時(shí)，相關(guān)人員需要注意的是，由于C/C++類型的機(jī)器代碼普遍由處理器直接執(zhí)行，所以當(dāng)使用托管代碼完成程序的編寫(xiě)時(shí)，需要將關(guān)注的重點(diǎn)放在被復(fù)用的本機(jī)代碼方面。這主要是由于本機(jī)代碼通常是在虛擬機(jī)之外完成的，有著最高的風(fēng)險(xiǎn)。

同時(shí)，要對(duì)測(cè)試中需要使用的平臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行確定。例如，當(dāng)對(duì)iReader嵌入式軟件進(jìn)行分析時(shí)，由于其屬于多種文件格式的閱讀器，所以可以應(yīng)用AnddroidShell對(duì)需要的文件完成導(dǎo)入，并使用FileFuzz實(shí)現(xiàn)安全性測(cè)試。

（二）軟件的交叉式測(cè)試

在對(duì)嵌入式軟件展開(kāi)交叉式測(cè)試時(shí)，首先需要相關(guān)人員在宿主機(jī)的環(huán)境下完成測(cè)試比例的編寫(xiě)，并將生成的測(cè)試腳本轉(zhuǎn)換為測(cè)試命令[1]。在這樣的條件下，測(cè)試腳本能夠被下載到測(cè)試目標(biāo)機(jī)中，并保持運(yùn)行狀況良好。

第二，利用測(cè)試代理，能夠確保測(cè)試代碼在測(cè)試機(jī)中順利執(zhí)行。一般來(lái)說(shuō)，由于目標(biāo)機(jī)的資源較少，所以測(cè)試工具大多運(yùn)行于被測(cè)試機(jī)器中。而在測(cè)試執(zhí)行后采集到的數(shù)據(jù)也不會(huì)在目標(biāo)機(jī)中完成分析。此時(shí)，為了確保測(cè)試結(jié)果能夠得到有效分析，必須要在目標(biāo)機(jī)端口測(cè)試代理商完成相關(guān)測(cè)試數(shù)據(jù)的傳遞，將其傳輸至宿主機(jī)中完成數(shù)據(jù)分析。當(dāng)測(cè)試代理接收到測(cè)試命令后，就會(huì)依照指令要求完成嵌入式軟件的多項(xiàng)測(cè)試，軟件生成的測(cè)試數(shù)據(jù)經(jīng)由測(cè)試代理發(fā)送到宿主機(jī)中，為后續(xù)分析提供完整、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。

（三）結(jié)構(gòu)化測(cè)試

為了確保嵌入式軟件測(cè)試的有效性，筆者使用了結(jié)構(gòu)化測(cè)試方法。一般來(lái)說(shuō)，嵌入式軟件結(jié)構(gòu)化測(cè)試可以分成兩個(gè)部分：第一，應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施、生命周期、基本技術(shù)或組織等元素構(gòu)成嵌入式軟件測(cè)試的任意項(xiàng)目基礎(chǔ)。第二，利用特殊的方式，完成特定嵌入式軟件或系統(tǒng)的特殊測(cè)試。通過(guò)上述兩個(gè)部分的結(jié)合，生成了更適合特定嵌入式軟件的測(cè)試方法，實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)項(xiàng)目以及特殊功能的共同測(cè)試，確保的測(cè)試結(jié)果的全面性。

（四）安全性測(cè)試的環(huán)境制定

嵌入式軟件常用的安全性測(cè)試方式主要有兩種，包括軟件單元測(cè)試和軟件集成測(cè)試，完成了軟件開(kāi)發(fā)生命周期測(cè)試[2]。在軟件的單元測(cè)試中，主要利用了嵌入式軟件的基本單位檢測(cè)，確保了輸入的有效性。并結(jié)合軟件的內(nèi)部邏輯實(shí)現(xiàn)了縱深防御，最大程度的避免了不良操作以及惡意行為對(duì)測(cè)試造成影響。在軟件集成測(cè)試中，主要使用了缺陷認(rèn)證的方式完成。具體來(lái)說(shuō)，就是將測(cè)試放置于實(shí)際目標(biāo)機(jī)的環(huán)境中展開(kāi)，保障了漏洞入侵點(diǎn)優(yōu)化的效果。

（五）軟件功能性安全測(cè)試

在軟件安全需求分析的基礎(chǔ)上，能夠?qū)崿F(xiàn)軟件的功能性安全測(cè)試。在軟件的設(shè)計(jì)階段，為了更好的保障軟件自身的安全，一般會(huì)結(jié)合實(shí)際的安全需求，完成系統(tǒng)安全防護(hù)方法的增加與設(shè)計(jì)，包括數(shù)據(jù)加密、傳輸加密、權(quán)限管理、數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)等。還要對(duì)測(cè)試用例展開(kāi)設(shè)計(jì)，結(jié)合嵌入式軟件其他功能測(cè)試相似的方法實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證。其中，黑盒測(cè)試法是最為常用的一種驗(yàn)證方式。

（六）軟件的漏洞性安全測(cè)試

在嵌入式軟件的漏洞性安全測(cè)試中，需要相關(guān)人員站在攻擊者的角度完成軟件安全測(cè)試，盡可能更多的找出軟件的漏洞。嵌入式軟件的漏洞性安全測(cè)試流程如下：選擇安全標(biāo)準(zhǔn)與安全規(guī)則;分析環(huán)境平臺(tái)的安全性;分析程序?qū)崿F(xiàn)語(yǔ)言的安全性，要對(duì)被測(cè)試軟件進(jìn)行威脅建模，同時(shí)利用FileFuzz技術(shù)挖掘未知漏洞;搭建測(cè)試平臺(tái)，利用靜態(tài)分析技術(shù)完成已知漏洞的挖掘，同時(shí)利用FileFuzz技術(shù)再次挖掘未知漏洞;驗(yàn)證嵌入式軟件漏洞分級(jí)及可行性驗(yàn)證。

總結(jié)：綜上所述，對(duì)嵌入式軟件展開(kāi)安全性測(cè)試有著極為重要的意義，需要相關(guān)人員重點(diǎn)關(guān)注。通過(guò)測(cè)試前的準(zhǔn)備、軟件的交叉式測(cè)試、結(jié)構(gòu)化測(cè)試、安全性測(cè)試的環(huán)境制定、軟件功能性安全測(cè)試以及漏洞性安全測(cè)試，驗(yàn)證了嵌入式軟件的安全性，同時(shí)也提升了軟件的運(yùn)行安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭福洲.面向安全性分析的嵌入式軟件測(cè)試方法研究[J].電子世界，2019（01）：48+50.

[2]齊迪.面向安全性分析的嵌入式軟件測(cè)試方法研究[J].信息與電腦（理論版），2018（07）：92-93.

作者簡(jiǎn)介：

吳育宏（1985-）男，漢，廣東省廣州市人，現(xiàn)供職于珠海格力電器股份有限公司，初級(jí)工程師，本科學(xué)歷，研究方向：集成電路，嵌入式開(kāi)發(fā).