干货 | 汽车功能安全软件安全测试方法

点击次数：614 更新时间：2023-02-06

近年来，智能网联汽车行业已经进入飞速发展的轨道，“软件定义汽车"已经成为业内人士的共识，同时也将面临着功能安全、网络安全等多重挑战。本文通过对相关标准中测试要求的介绍，探讨汽车功能安全测试的测试方法。

软件安全测试内容及方法

根据软件开发V模型，软件安全详细设计完成之后，需要进行相应的软件验证，集成及测试等内容，即V模型右边内容，具体包括：软件单元测试，软件集成和测试，软件安全要求验证。具体如下图所示：

软件安全验证方法

ISO 26262-6:2018针对软件单元验证、集成验证、嵌入式软件验证这三部分内容分别进行了阐述，并根据不同的ASIL等级对其验证方法进行推荐：

上面列举的三类测试，虽然它们属于软件开发V模型不同测试层级，但很多测试方法是共通的，例如基于需求的测试、接口测试、故障注入测试等等。

为更好地理解，我们可以从测试类型的角度，将以上测试方法分为：

• 静态分析(Static Analysis)

• 动态分析(Dynamic Analysis)

对于功能安全软件安全测试、软件单元验证、集成验证、嵌入式软件验证对应测试类型如下：

• 单元验证：静态分析 + 动态分析，静态为主

• 集成验证：静态分析 + 动态分析，动态为主

• 嵌入式软件验证：动态分析

下面，对于静态分析和动态分析进行详细说明：

静态分析

静态测试属于最基本的测试，是指不用执行程序的测试，它主要采取代码走查、技术评审、代码审查等方法对软件产品进行测试，主要包括以下内容：

软件/代码是否满足相关质量标准？

─ 走查，结对编程，检查

─ 控制流分析

─ 数据流分析

─ 静态代码分析

除不同类型的人为分析检查外，静态分析最重要内容为静态代码分析，主要目的是检查代码编写是否符合特定的编程规则。对于大部分车辆控制器代码而言，静态代码分析，即C代码静态分析(如果基于模型开发，则是自动生成的代码)，主要是保证代码满足MISRA C(Motor Industry Software Reliability Association, 汽车工业软件可靠性协会)相关的要求。

静态代码分析一般可以直接采用自动化检测软件，例如SIMULINK、 Model Advisor; Vector、 VectorCAST; Perforce、Helix QAC等，通过配置代码检测规则，然后导入源文件进行自动化分析，如果不满足相关要求，则需要对代码进行修改，直至满足为止。

动态分析

动态分析是指实际运行程序，并通过观察程序运行的实际结果来发现错误的软件测试技术，它包括了以下几个方面：

①软件/代码是否做了它应该做的?

─ 基于需求测试─ 接口测试─ 背靠背测试

②软件/代码是否做了它不应该做的?

─ 鲁棒性测试

③软件/代码是否足够?

─ 结构覆盖性测试

重要的动态测试包括：

【基于需求测试】

基于分配的安全需求和测试环境，制定安全测试用例，测试用例一般包括5个关键参数，即: 初始状态或前提条件，数据设置、输入、预期输出、实际输出。