ТЕМА №4 Корректность ПС МиКПО

измерений и проверки корректности программ.
Ошибки в ПС (количественное описание ошибок,

классификационная схема программных ошибок, источники ошибок).
Управление технологической безопасностью ПС и данных

МиКПО

комплексов
программ
Семантическая
Структурная
Функциональная
Структурная
Конкретных
значений
Структурная и
межмодульных
связей
Функциональная
Детерминированная
Стохастическая
Детерминированная
Динамическая
Стохастическая
МиКПО

конкретным правилам оформления и внутреннего построения программных модулей.
данных
модулей
ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ

Определяется корректностью обработки

исходных данных и получения результатов.

КОНСТРУКТИВНАЯ

Определяется правилами их структурирования и упорядочения.

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ

Связана, в основном, с конкретизацией их содержания в процессе исполнения программ, а также при подготовке данных внешними абонентами.

МиКПО

и общими правилами организации межмодульных связей. Эта составляющая может быть

проверена формализованными автоматизированными методами.

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ
Можно разделить на:
детерминированную корректность – обеспечивается тогда, когда между исходными и результирующими данными используемых программ и определенными эталонными значениями устанавливается однозначное соответствие
стохастическую корректность – результирующие и исходные данные соответствуют распределениям случайных величин
динамическую корректность – соответствие изменяющихся во времени результатов исполнения программ эталонным данным

МиКПО

определения исходных данных
Эталоны:
формализованные правила;
программные спецификации;
тесты
Проверяемые программы:
исходные тесты;
результаты исполнения
Средства сравнения программ

и их результатов с эталонами

Отклонение от эталонов

МиКПО

формулам
использование результатов
функционирования ранее
разработанных реальных комплексов
программ или их

компонент

разработка упрощенных
или обобщенных математических
моделей проверяемых программ

разработка правдоподобных
гипотез и постановка
умозрительных экспериментов

МиКПО

и доказательстве корректности разработанной программы по отношению к совокупности формальных

утверждений, представленных в программной спецификации и полностью определяющих связи между входными и выходными данными этой программы, при этом отношения между переменными на входе и на выходе программы анализируется не в виде конкретных значений (или распределений, как при тестировании), а в виде описания их свойств, проявляющихся при любых процессах обработки этих переменных в контролируемой программе (т.е. проверка на более высоком уровне).

Инварианты – представляют собой условия, не зависящие от входных спецификаций программы и отражающие фактические отношения между переменными программы.

МиКПО

инвариантов верификации
Контроль исходных данных
и дополнение условий верификации
Группирование условий верификации

по этапам доказательства корректности

Доказательство корректности
компонент программы

Доказательство корректности взаимодействия
компонент и программы в целом

Спецификации на
программный модуль

Синтаксический контроль
корректности спецификаций

МиКПО

или неумышленное, невольное искажение объекта или процесса. При этом подразумевается,

что известно правильное или неискаженное состояние объекта, к которому относится ошибка.
Считается, что в программе имеется ошибка, если она не выполняет того, что пользователю разумно от нее ожидать. В результате наличие ошибки становится функцией, как самого программного комплекса, так и неформализованных ожиданий его пользователей.

МиКПО

в тексте программ, подлежащие корректировке. Однако непосредственно обнаруживается ошибка по

ее вторичным проявлениям, путем сравнения результатов функционирования программы с одним из перечисленных выше типов эталонов. Искажение выходных результатов исполнения программы, или вторичная ошибка, вызывает необходимость выполнения ряда операций по локализации и устранению первичной ошибки.
В первом приближении величину вторичной ошибки в j-х результатах решения задачи за счет пропущенных при отладке первичных ошибок можно оценить статистически следующим образом:
Если принять, что при длительности отладки величина есть вероятность наличия в программе первичной ошибки k-го типа, которая при исполнении программы вносит в результирующую j-ю переменную дополнительную ошибку , то значение вторичной ошибки у j-й переменной можно представить выражением

,
где m – полное количество типов, не выявленных в программе, первичных ошибок.

МиКПО

и затруднительна, в лучшем случае их

можно оценить методами экспертного опроса при условии четкой предварительной классификации m типов первичных ошибок в программах (индекс k) и q выходных величин (индекс j). Тогда можно получить общую средневзвешенную ошибку функционирования системы вследствие не выявленных первичных ошибок:




Потеря эффективности программ за счет неполной отлаженности в первом приближении можно считать прямо пропорциональным (с коэффициентом ) среднеквадратическим вторичным ошибкам в выходных результатах:

МиКПО

программ может в принципе производиться по значениям потерь вследствие не

устраненных первичных ошибок в программе. Вторичные ошибки являются определяющими для эффективности функционирования программ, и не каждая первичная ошибка вносит заметный вклад в выходные результаты. Вследствие этого ряд первичных ошибок может оставаться необнаруженным и, по существу, не влияет на функциональные характеристики программы.

МиКПО

разрушения, раскрытия или модификации.

Секретность – право лица решать, какую информацию

он желает разделить с другими, а какую скрыть.

Конфиденциальность – понятие, которое употребляется по отношению к данным; это статус, предоставленный данным и согласованный между лицом или организацией, предоставляющей данные, и организацией, получающей данные. Конфиденциальность определяет требуемую степень защиты данных.

Целостность – имеет место тогда, когда данные в системе не отличаются от данных в исходных документах, т.е. не произошло случайного или преднамеренного изменения данных, их уничтожения.

МиКПО

и достоверности информации и программ обработки данных, установленных собственником или

уполномоченным им лицом.
Предотвращение утечки, хищения, утраты, несанкционированного уничтожения, искажения модификации (подделки), блокирования, копирования и других непредусмотренных негативных воздействий на ПС и данные, информационную систему.
Обеспечение конституционных прав граждан на сохранение личной тайны и конфиденциальности персональной информации, накапливаемой в БД.
Сохранение секретности, конфиденциальности информации в соответствии с действующим законодательством.
Соблюдение прав авторов программной и информационной продукции, используемых в информационной системе.

МиКПО

угрозы безопасности

Внутренние:
ошибки проектирования при постановке задач
ошибки алгоритмизации задач
ошибки программирования
недостаточное качество

средств защиты

Внешние:
ошибки персонала при эксплуатации
искажения информации в каналах
сбои и отказы аппаратуры ЭВМ
изменения конфигурации системы

Меры предотвращения угроз безопасности
предотвращение ошибок в CASE-технологиях
систематическое тестирование
обязательная сертификация

Оперативные методы повышения безопасности
временная избыточность
информационная избыточность
программная избыточность

Последствия нарушения безопасности
разрушение вычислительного процесса
разрушение информации БД
разрушение текста программ
разрушение информации для потребителей

Модель анализа безопасности информационной системы при отсутствии злоумышленных угроз

МиКПО

производительности ЭВМ для контроля исполнения программ и восстановления вычислительного процесса.

Информационная

избыточность состоит в дублировании накопленных, исходных и промежуточных данных, обрабатываемых программой.

Программная избыточность для контроля обеспечения достоверности наиболее важных решений по обмену и обработки информации.

МиКПО