软件可靠性与安全性的测试

软件可靠性与安全性的测试

在本小节，我们关注如何通过测试构造安全可靠的软件。

Reliability Testing

​ 评估软件的可靠程度。

软件可靠性：软件在规定的时间和规定的环境下，完成规定功能的能力。

软件可靠性度量指标

基于操作剖面的测试

Operational profile based testing的定义:

描述用户如何使用软件的一种技术，是一系列操作及其出现概率的集合。

• 如果软件系统运行过程中某几个操作序列运行频率高，而且

  这几个操作的可靠性也高，那么软件的可靠性相对就较高。因此我们希望尽可能地增加关键操作的执行概率。

• 通过构建软件系统的操作剖面，可以有效地指导软件可靠性

  测试，合理分布资源，提高测试效率（使经常使用的操作得

  到更多测试）

具体执行时的细节问题：

又右下角的图看出用第二个序列更能维持操作概率的稳定，故第二个测试序列效果更好。

Security Testing

检测软件安全控制机制的正确性和有效性。

• 采用功能验证、漏洞扫描、模拟攻击等多种方法对用户管理、权限管理、加密系统、认证系统等与安全相关的功能进行测试，验证软件系统危险防止和危险处理的能力

• 安全是相对的：攻破系统必须付出比获得的利益更多的代价时，非法入侵便失去意义

从分类上来说，大体可以分为两类：

1. 安全功能测试

   • 测试软件实现是否与安全需求说明一致

   • 数据机密性、完整性、不可否认性、身份认证、授权、访问控制、审计、隐私保护、安全管理等

2. 安全漏洞测试

   • 从攻击者的角度，以发现软件的安全漏洞为目的

   • 系统在设计、实现、操作、管理上存在的可被利用的缺陷或弱点，这些漏洞可能造成软件受到攻击，使软件进入不安全的状态

以Web应用的安全问题举例（有兴趣的读者可以去查看The Open Web Application Security Project(OWASP)的网站）相关的问题包括但不仅限于：

• SQL 注入

• 跨站脚本攻击（XSS）

• 跨站请求伪造攻击（CSRF）

一些常见的安全性测试方法有：

• Static Analysis

• Fuzzing

• Syntax Testing

• Fault Based Testing

• ...

Authentication Testing

检测软件是否能正确识别用户信息。解决"who are you?"的问题。

Authentication is the process of attempting to verify the digital identity of the sender of a communication. i.e.

• Credentials Transported over an Encrypted Channel

• Weak lock out mechanism (brute force passwords)

• Bypassing authentication schema

• Remember password functionality

• Browser cache weakness (do not store sensitive data)

• Weak password policy

• Weak password change or reset functionalities

• Weaker authentication in alternative channel

• ...

Authorization Testing

检测软件的各类资源是否经允许才能被使用。解决"what can you do?"的问题。

Authorization is the concept of allowing access to resources only to those permitted to use them. i.e.

• Directory traversal/file include

• Bypassing authorization schema

• Privilege Escalation (cannot modify users’ privileges)

• Insecure Direct Object References (do not provide direct access to objects based on user’ input)

• ...

Bypass Testing

​ 检测用户是否能绕过软件的输入验证机制。

• Value level bypassing: whether a software system adequately evaluates invalid inputs

• Parameter level bypassing: address issues related to built-in input parameter selection, built-in data access