安全攸关嵌入式系统代码自动生成技术研究的开题报告.docx

安全攸关嵌入式系统代码自动生成技术研究的开题报告
一、选题背景与意义
随着嵌入式系统在现代社会中得到越来越广泛的应用，其中涉及到的安全性问题也愈加重要。嵌入式系统对于实现许多关键功能非常有用，例如航空航天、汽车、医疗设备、移动设备等领域。然而，这些系统往往需要处理敏感信息或控制关键设备，因此安全性需要得到保障。
传统的嵌入式系统开发流程是由人员进行代码编写、测试和验证，并且通常会采用手动编写的方式完成。然而，由于同步开发周期需要快速响应市场需求和技术发展变化，这种开发方式存在很多问题。首先，手动编写的代码可能存在漏洞和错误，增加了系统的攻击风险。其次，由于手动测试和验证需要大量的时间和资源，这种方式也使得测试覆盖率难以保证，从而增加了系统出现问题的可能性。因此，为了提高嵌入式系统的开发效率和安全性，研究如何自动化生成高质量的安全代码变得越来越重要。
二、研究内容与方法
本文将研究安全攸关嵌入式系统代码自动生成技术，主要包括以下内容：
1.嵌入式系统代码自动生成方法研究
通过分析现有的嵌入式系统开发流程和代码生成技术，结合不同场景下的需求特点和约束条件，提出一套适用于安全攸关嵌入式系统代码自动生成的方法，包括模型设计、测试和验证等环节。
2.嵌入式系统安全分析工具设计与实现
为了确保自动生成的代码具有高度安全性，本文将研究如何设计并实现一套嵌入式系统安全分析工具，用于自动生成的代码的静态和动态分析。该工具将根据系统的需求自动进行漏洞和错误检测，并生成相应的警告或修复建议。在这个基础上，工具将使用模拟测试、覆盖率分析和符号执行等技术进行动态攻击模拟和验证，以保障系统的安全性。
3.测试和验证方法的设计和实现
当我们拥有自动生成的代码后，下一步就是对它进行测试和验证。为此，本文将研究如何设计和实现一套自动化测试和验证方法，包括模型驱动测试、自动化测试用例生成和测试结果分析等方面。该方法将根据自动生成的代码的不同层次和实际应用场景，自动化生成相应的测试用例，以最大限度地提高测试覆盖率和测试效率，并确保系统的可靠性和安全性。
三、预期成果
本预研课题旨在探索如何自动化生成高质量的安全攸关嵌入式系统代码，并提高其测试和验证覆盖率，预期成果包括：
1.提出一套适用于安全攸关嵌入式系统代码自动生成的方法，包括模型设计、测试和验证等环节；
2.设计并实现一套嵌入式系统安全分析工具，用于自动生成的代码的静态和动态分析，并能够进行漏洞和错误检测，并生成相应的警告或修复建议；
3.设计和实现一套自动化测试和验证方法，包括模型驱动测试、自动化测试用例生成和测试结果分析等方面。
四、研究难点
本文研究的安全攸关嵌入式系统代码自动生成技术面临以下难点：
1.如何在满足系统需求的前提下生成高质量的代码；
2.如何在代码生成过程中确保系统安全性，并减少潜在的攻击风险；
3.如何设计和实现一套高效的测试和验证方法，并确保覆盖率和效率的兼顾。
五、参考文献
[1]张舒.基于模型的嵌入式软件开发技术研究[D].南京：南京航空航天大学,2016.
[2]张永峰,杨庆祥,王怡华.基于模型的嵌入式软件开发研究[J].计算机科学,2014,41(3):244-247.
[3]陈凡,周建军,陈宪民.基于模型的嵌入式系统设计方法研究[J].计算机科学,2014,41(1):137-141.
[4]安全演进路线图：IT和物联网融合被判定为未来之力，国家网信办发布《网络安全审查办法》[N].中国信息产业网,2019-11-26.