网络化软件运行时交互行为过程特性分析

【摘要】摘要：软件已经成为国民经济的支柱产业,在人们的日常生活中起着越来越重要的作用。由软件质量缺陷引发的损失和灾难,却一直困扰着人们。特别是网络化软件的出现,使得保障和提高软件的可靠性、安全性等可信属性面临极大挑战。网络化软件的复杂特征研究已经成为一个热点问题,而以网络化软件运行时交互行为为研究对象,掌握其行为规律和内部机理等交互行为过程中隐藏的行为特性,是解决网络化软件可信性问题的关键之一。因此,网络化软件运行时交互行为过程特性研究具有很强的现实意义。现行的针对传统软件的行为分析方法,不仅没有考虑网络化软件复杂的运行环境,而且对构成网络化软件的基础设施和软件实体本身的结构和行为的复杂性都缺乏表达能力。如何在开放、难控、动态的网络环境下,对这类结构复杂、行为复杂和多重复杂性融合在一起的网络化软件运行时产生的交互行为,从不同层次挖掘其行为过程特性,进行准确的行为描述、构建高效的行为模型、实时充分地展开异常行为传播分析,并将这些方法应用于实际系统中,对推动网络化软件的实证研究都具有重要的挑战意义。针对网络化软件运行时多实体并行执行产生的行为踪迹标记丢失、缺失行为主体,而无法识别这些行为踪迹由哪些事务生成等问题,本文提出了对这类带部分标记和不带标记的不完全事务分别采用网络流和二分图匹配的方法,进行重新标记。该方法能有效解决上述问题,为时间上交错,空间上重叠的行为踪迹找到行为主体,便于网络化软件运行时的行为描述。针对现有行为建模方法在监控收集的日志文档格式无标准、约束条件不充分、模型空间冗余、状态设置不合理等问题,本文提出了基于不变量约束的交互行为动态建模方法。该方法从预先设定格式监控收集的行为日志中抽取出六类不变量,对模型中的事件关联进行约束,并采用精化和抽象的方法确保模型的确定性和完备性。不变量的挖掘算法和建模算法具有良好的时空效率。对模型中的反例路径分析,可揭示系统中存在的潜在威胁,验证已知漏洞。针对现有异常行为分析方法对异常行为传播特征的描述不充分、检测能力有限等问题,本文提出了从不同粒度审视网络化软件,将仓室模型和个体模型结合起来,构建出描述异常行为传播的过程模型。同时提出影响异常行为传播的三类参数,传播概率、交互频率和连接率,并给出了相关定义及其计算方法,增强了对异常行为传播分析的准确性,对网络化软件系统中存在的由错误和漏洞引发的异常行为预测和牵制控制也具有启发作用。以在线电子购物系统软件为实例,与研究的每一个阶段相结合,验证了上述方法的有效性和可行性,包括对软件交互行为的描述、动态模型的构建指导、以及通过异常行为传播分析提高系统可靠性等。本文通过研究网络化软件运行时交互行为过程特性,提出的一整套方案,为提高网络软件的可信性开辟了新思路。
【作者】彭成；
【导师】杨路明；
【作者基本信息】中南大学，计算机科学与技术，2013，博士
【关键词】网络化软件；行为过程特性；行为描述；动态建模；异常行为传播分析；

【参考文献】
[1]孙文娜.节事消费者感知价值对其满意和忠诚的影响研究[D].青岛理工大学,企业管理,2012,硕士.
[2]李响.明朝与它国科技文献交流研究[D].辽宁大学,档案学,2012,硕士.
[3]王卓识.支链对基于聚环氧乙烷链的刚柔嵌段液晶低聚物自组装结构的影响[D].延边大学,有机化学,2014,博士.
[4]杜阿宁.互联网舆情信息挖掘方法研究[D].哈尔滨工业大学,2007.
[5]张海燕.山东、江苏地区灰飞虱的发生规律及卵巢发育研究[D].南京农业大学,农业昆虫与害虫防治,2012,硕士.
[6]张健康,粟小华,胡勇,李怀强.750kV输电线路远跳保护配置方案探讨[J].电力系统自动化,2008,12:94-96.
[7]陶新民,徐晶,王妍,刘玉.基于克隆多尺度协同开采的离散微粒群算法[J].控制与决策,2011,05:700-706.
[8]闫明月,侯忠生,高颖.一种面向布尔时间序列的关联规则挖掘算法[J].控制与决策,2012,10:1447-1451+1458.
[9]薛志翔.试析中国企业对外直接投资[D].安徽大学,国际贸易,2004,硕士.
[10]白祯.基质和AM真菌对酸枣幼苗生长及营养的影响[D].西南大学,植物营养学,2013,硕士.
[11]武志峰,吉根林.基于小生境遗传算法的知识约简方法[J].计算机工程,2004,22:152-154.
[12]毛伟峰.CXCL12在大鼠创伤性脑损伤后所起作用的研究[D].苏州大学,人体解剖与组织胚胎学,2013,博士.
[13]金素素.生物质炭施用对土壤CO_2释放和碳截留影响的研究[D].陕西科技大学,环境工程,2013,硕士.
[14]刘芳瑜.煤炭企业多元化经营影响因素及其经济后果研究[D].中国矿业大学,企业管理,2014,硕士.
[15]魏娜.论刑法中的“入户”[D].南京师范大学,法律,2012,硕士.
[16]胡治伟.基于ZigBee无线网络的太阳能LED照明系统设计[D].华侨大学,电子科学与技术,2013,硕士.
[17]朱艺颖.大规模风电直流外送系统的仿真与协调控制策略研究[D].华北电力大学,电力系统及其自动化,2014,博士.
[18]覃娟安.广州市中等职业教育发展策略研究[D].兰州大学,公共管理（专业学位）,2014,硕士.
[19]郭秦生.浅谈辅业改制中股权设置的几种操作方法[J].铁道经济研究.2004(02)
[20]李艳.商业智能的支撑技术[J].海淀走读大学学报,2004,01:54-57.
[21]陈世明,江冀海,吴龙龙,杨辉,方华京.受限空间自适应区域栅格化的优化路径规划[J].控制与决策,2012,07:1105-1108.
[22]崔蒙.充分利用国际互联网促进中医药现代化的发展[A].中国中医药信息研究会.中国中医药信息研究会第二届理事大会暨学术交流会议论文汇编[C].中国中医药信息研究会:,2003:4.
[23]高永刚,岳建平,石杏喜.支持向量机在变形监测数据处理中的应用[J].水电自动化与大坝监测,2005,05:36-39.
[24]邵盟.基于伦理视角的社会保障制度研究[D].河北经贸大学,财政学,2013,硕士.
[25]冯俊.交联悬架系统耦连特性分析及对整车性能影响[D].吉林大学,车辆工程,2014,硕士.
[26]马伯夷.长途客运场站信息系统标准化研究[D].北京工业大学,交通运输规划与管理,2004,硕士.
[27]汪晓岩,胡庆生,庄镇泉.基于关联规则挖掘的个性化智能推荐服务[J].计算机科学,2002,07:79-83+86.
[28]高栋.飞刀铣削自由曲面表面形貌仿真与工艺参数优化[D].广东工业大学,机械电子工程,2014,硕士.
[29]施安.GH、GHR基因多态性与滩羊生长性状的关联分析[D].宁夏大学,动物遗传育种与繁殖,2014,硕士.
[30]周长祥.她助我成功[J].石油地球物理勘探,1995,05:583.
[31]王涛.河北煤炭企业安全管理执行力评价及提升策略研究[D].河北工程大学,企业管理,2012,硕士.
[32]曹澜,尹斌传,王竞.潜艇新型高效动力系统研究[J].船电技术.1999(03)
[33]刘琰.糠醛的快速检测方法及其在酿造白酒中的应用[D].湖北工业大学,食品工程（专业学位）,2013,硕士.
[34]朱妍.长春市城区高中开展竞技健美操课余训练的可行性研究[D].东北师范大学,体育（专业学位）,2012,硕士.
[35]李棋.基于密度函数的飞行器自适应伪谱轨迹优化方法研究[D].哈尔滨工业大学,航天工程,2013,硕士.
[36]张媛.王顶堤街道社区党建考评管理体系研究[D].天津大学,公共管理,2013,硕士.
[37]李甬.C6711低码率监控视频编码的实现和优化[D].浙江大学,通信与信息系统,2004,硕士.
[38]陶武刚.CdS层间插入的CdS/H_4Nb_6O_（17）复合材料的制备及其光催化性能研究[D].武汉理工大学,材料学,2004,硕士.
[39]李桂娟.身管内膛疵病检测系统设计及实现[D].南京理工大学,测试计量技术及仪器,2013,硕士.
[40]朱华.泰国华侨崇圣大学的教学现状与思考[D].吉林大学,汉语国际教育,2013,硕士.
[41]薛万利.基于Gabor特征的疲劳识别和分析[D].天津大学,软件工程,2013,硕士.
[42]叶雪.基于国内中高端消费者需求的沙发设计研究[D].浙江工业大学,2012.
[43]匡兴红,邵惠鹤,冯瑞.无线传感器网络中一种新的分布式定位方案研究(英文)[J].自动化学报,2008,03:344-348.
[44]耿伟.风险投资决策评价指标体系的建立及应用[D].西北工业大学,管理科学与工程,2004,硕士.
[45]周婧琳.试论19世纪末至20世纪初钢琴练习曲的发展[D].湖南师范大学,音乐学,2014,硕士.
[46]段晓妍.HRT对宫颈鳞癌术后患者生活质量的影响及其安全性的研究[D].河北医科大学,妇产科学,2013,硕士.
[47]邓丽.风电并网对电力系统安全稳定的影响[D].山东大学,电气工程（专业学位）,2013,硕士.
[48]许朋朋.黑龙江省医药产业集群化及发展模式选择研究[D].哈尔滨理工大学,企业管理,2012,硕士.
[49]阿玛尼（AMANIMOHAMMEDOTHMANAL-JABALI）.也门共和国妇女权利与政治参与研究[D].吉林大学,中外政治制度,2014,硕士.
[50]郭敏.论自由心证的制度保障[D].太原科技大学,诉讼法学,2013,硕士.