软件安全性浅析2

4. 软件详细设计安全性分析——设计实现是否符合安全性要求
软件详细设计进一步细化高层的体系结构设计，将软件结构中的主要部件划分为能独立编码、编译和测试的软件单元，并进行软件单元的设计。
在这一阶段中，需要依据软件需求、结构设计描述、软件集成测试计划和之前所获得的软件安全性分析的结果，对软件的设计和实现阶段是否符合软件安全性需求进行验证。
相关软件单元应进一步细化设计以便于编码。所以，我们应该分析：
a) 软件详细设计是否能追溯到软件需求；
b) 软件详细设计是否已覆盖了软件安全性需求；
c) 软件详细设计是否与软件结构设计保持了外部一致性；
d) 软件详细设计是否满足模块化、可验性、易安全修改的要求。
软件详细设计是直接关系到编码的关键一环，软件详细设计安全性分析更相关整个软件的安全性。所幸的是，众多前辈们总结了许多可以提高软件安全性的手段和技术，这些经验经过长期验证，多数已经成为标准的参考：
设计逻辑分析：评价软件设计的方程式、算法和逻辑，可以包括失效检测/诊断、冗余管理、变量报警和禁止命名逻辑的检测。
设计约束分析：给出一些约束，来评价软件在这些约束下运行的能力。比如：物理时间约束和响应时间对软件性能的检查。
复杂性度量：高度复杂的数据结构难以彻底测试，可以采用McCabe或Halstead等这样一些复杂性评估技术来标示出需要进一步改进的区域。等等。

5. 软件编码安全性分析——完成安全相关软件的编码活动
软件编码完成软件详细设计的实现。所以，代码应该体现软件详细设计所提出的设计要求，实现设计过程中开发的安全性设计特征和方法，遵循设计过程中提出的各种约束以及编码标准。
我们一般采用代码走查或采用静态检查工具来检查源代码，依照软件编码安全性分析对代码的要求，应该主要从以下几个方面入手：
a) 分析软件代码是否能追溯到需求；
b) 分析软件代码是否符合支持工具和编程语言分析；
c) 分析软件代码是否满足模块化、可验证、易安全修改的要求；
d) 分析软件编码中所使用技术的安全性和方法的合理性。
下面列出一些可用于提高代码安全性的相关技术。
代码逻辑分析：如有不可达代码，或代码结构过于复杂，维护性降低。通过实施逻辑重构、方程式重构和存储器解码来进行。
代码数据分析：关注如何定义和组织数据项。变量忘记赋初值，或变量声明了却没有使用，或出现了冗余代码。
复杂性度量：复杂软件不稳定，也经不起不可预测的行为。所以，我们努力使软件的复杂度变小。如果有条件采用某种自动化工具，可以通过工具对软件设计或/和代码进行控制，用图形化的方法反映出软件结构中的控制流和数据流，通过连结数/调用数、节点数、嵌套深度等这样一些结构关系的检查，获得复杂度的度量，将会获得很好的效果。

6. 软件测试安全性分析——保证软件安全性
软件测试作为验证软件功能性和安全性的重要手段，其采用的测试方法和测试技术也完全关系着测试结果的准确性，关系着后续软件的变更和测试的有效性。
软件测试安全性分析既包括事前分析，又包括对测试结果的评价，所以一般从不同角度进行按步骤的测试：
a) 分析测试集中的所有测试用例，测试是否通过测试准则。
b) 测试代码是否按照要求分析，并达到相应的测试覆盖率。测试覆盖是指检查代码的每一个状态和路径。
c) 对测试结果进行分析，以验证所有的安全性需求是否得到了满足。
软件测试已渐渐占据软件开发40%以上的时间，由此可见软件测试的重要性。合理的软件测试手段的应用对于提高软件安全性是有很大的促进作用的，关于如何运用软件测试来验证软件安全性是否达到目标，我们将在下文详细探讨。
7. 软件变更安全性分析——应对可能出现的软件变更
在执行任何软件变更之前，应建立软件变更规程。如果必须进行软件变更，则因该对已经受控的规格说明、需求、设计、编码、计划、规程、系统、环境、用户文档的任何变更都进行安全性分析。
软件变更安全性分析一般根据变更的原因、变更影响、变更可能会导致的结果将这项任务安排为三个阶段。
需要注意的是，我们的目的是确保软件的质量在经过变更后达到了预定的目标，而不是有所倒退。

四、 运用软件测试提高软件安全性
据美国一家公司的统计表明，在查找出的软件错误当中，属于需求分析和软件设计的错误约占64%，属于程序编写和其他原因的错误占36%，由于一部分错误很可能因为复审过程中没有被发现而转入下一个阶段，导致在错误的基础上产生了更多的错误，形成错误的“放大效应”。事实上，开发工作中的每一个环节都可能出现问题，那些没发现或已“放大”的错误修复成本都是非常高的。所以，测试这种专门针对软件错误的技术渐渐被人们重视，它已成为保证软件安全性的一项重要手段。现今，测试投入也在整个开发投入中占了很大比重。但仍有很多测试人员在面对不同的软件测试对象、众多软件测试方法，对自己手中的项目应该采取什么样的测试手段，才能达到效果明显的目的不很明了。总的来说，测试经过有计划的安排才有意义，开始于模块层的功能验证，并跟随软件的抽象和整体性最终到了系统验证的阶段。当然，就算对一个不算太大的项目而言，要想实现“完全测试”也是不太可能完成的，所以，对每一个层次的测试而言，要做的工作都是做好测试计划，了解现阶段的测试目标，努力提高我们的软件安全性。
针对软件安全性的测试方法就是采用各种方法来验证或发现系统安全方面的问题。对于软件需求说明书上既定的有关安全的功能需求，我们要一一进行验证测试。对于没有在软件需求书上标明的可能影响系统运行安全的隐性需求我们也要努力的发现。除了被动发现系统已遭受破坏的隐患和原因，在主动发现方面，我们最基本和最主要的是要采取静态分析技术和功能测试两种方式拦截系统开发时存在的漏洞。
静态分析技术：其基本特征是不执行被测试软件，而对需求分析说明书、软件设计说明书、源程序作结构检查、流图分析等找出软件错误。
这里，需求和设计追溯和确认是验证测试的前提，我们可以利用一些自动化工具画出功能需求的相关关系图，以及一些系统结构的UML图，能够使测试人员与开发人员保持一致的设计思路。
源程序的结构检查和流图分析一般是测试人员代码审查时的重要工作，对于查出前期的软件错误非常有效，现在很多开发单位都采用自动化测试，取代了冗长的代码审查会议，提升了测试的效率和准确度。比较著名的工具有英国PRQA公司的产品，它对检查一些代码逻辑错误、无法执行到的代码段和违反通用编程规范的行为非常有效。
功能测试：功能测试是动态测试的一种方式，验证的是软件的功能实现。比如在网络信息系统进行自身安全建设时，我们会在软件设计和开发过程中，增加一些必要的安全防护措施，如权限管理模块、数据恢复功能等等，我们就会通过功能验证来检查我们是否达到了没有安全疏漏的要求。
总之，软件安全性测试是要将软件测试人员放置在一个相对主动的位置上，能够尽力避免被动发现系统漏洞。

五、 软件安全性分析的前景
在前进的道路上，风险是不可避免的，多一条可供选择的道路，就会多增加一份风险系数。在计算机技术飞速发展的今天，我们不可避免地会面临降低风险还是躲避风险两种选择。将必要风险降低是提高系统安全性的最重要和最积极的方法，所以，必须从研发的开始阶段到项目最终评估受审阶段，始终以安全完整性为目标，使系统满足必须实现的功能达到或维持安全状态所必需的安全功能。
软件安全性分析任务包含于软件生存周期的若干活动中，是针对软件的安全性质量，作为这些活动的补充。软件安全性分析作为开发中软件的质量的重要保证，关系到软件的获取、供应、开发、运行和维护，已得到专业人士的高度重视。并且现在，软件安全性分析任务的各项细节执行都写入了国军标，被安全相关软件的需方、供方、开发者、维护者以及独立的评价者使用。规范化将推进软件安全性分析的进程，使更多的开发和评测单位遵循标准化文件，督促开发团队采取相应的技术手段，以软件测试作为辅助。同样，软件安全性分析标准也会在推进的过程中，得到不断地发展。相信，软件的安全性会随着标准化一起前进！

原文转自：http://www.ltesting.net