[发明专利]一种基于特征配置的系统层综合模型安全验证方法

权利要求书

1.一种基于特征配置的系统层综合模型安全验证方法，其特征在于包含以下步骤：

步骤一：标定模型的转换，从根组件root开始,每个控制组件c∈component实例被转换成唯一的进程，从而实现组件的行为；通过”active”申明,一个进程通过SNIP被自动实例化；每个组件都使用一个全局申明的无缓冲通道，用来完成组件和上层组件的同步通信；组件的不同模式m∈mode(c)用程序标签mode_m表示，并用一个do-loop以实现所有的行为；

为了方便对转换规则进行说明,我们给出以下定义：S表示SLIM模型，F表示fPromela模型；

1)组件到进程的转换：对于任意一个控制组件c∈component(即root和root组件下的子组件)，在F模型中，都将其表示为进程实体ProctypeName(c)；

2)组件内的全局变量GlobalVariables(c)：在S模型中，组件类型type(c)内申明的输入/输出数据端口和组件实现impl(c)内申明的数据子组件等数据元素的值，在对应的F模型中，都被存储在全局变量中；

3)初始化Initialize(c)：F模型中的变量需要初始化为S模型中数据元素指定的默认值，如果没有默认值，SNIP将设置其默认值为0；

4)自动迁移AutomaticTransition(c,m)：S模型中的迁移m–[e when g then f]–m’表示在m模式下，当保证条件g为真，且发生事件e，那么系统将进入m’模式、产生影响f；

5)组件之间的多路事件通信MultiwayEventCommunication(c,m)：主迁移PrimaryTransition(c,m)和响应迁移ReactiveTransition(c,m)；

6)数据端口的更新DataPortUpdates(c,m)：组件csc∈CSub(c,m)在发生迁移后，完成输入数据端口的更新操作；

步骤二：基于特征配置的故障模型的转换；在完成标定模型的转换后，对于指定组件所配置的故障，需要关联错误模型内的信息，将故障信息加入标定模型中以完成转换，包括：故障原因、故障下的不同系统模式以及组件模式/错误状态的变迁；

对配置故障后的S模型进行修改形成F模型，配置故障的组件对应F模型中的进程，与故障相关的错误模型中的所有错误事件作为特征被加入到F模型首部；进程初始化需要将触发正常状态跳转到其它状态的错误事件作为特征表达式加入其中；原标定模型的迁移被修改为错误模型迁移和标定模型迁移关联后的迁移；

步骤三：基于SNIP的SLIM扩展模型的安全性分析，以上两部分得到了与SLIM扩展模型等价的fPromela+TVL模型，使用线性时序逻辑对安全需求进行规约，从而得到需要验证的安全性需求LTL公式，并利用软件产品线模型检测工具SNIP验证fPromela+TVL模型是否满足安全性需求的LTL规约。