可信軟件非功能需求獲取與分析研究.pdf

1、本文的研究課題來(lái)源于國(guó)家自然科學(xué)基金委重大研究計(jì)劃項(xiàng)目“基于元需求的可信軟件需求獲取和分析方法及工具研究”(No:90818014)，主要研究了以下內(nèi)容:
　　 對(duì)可信軟件研究現(xiàn)狀進(jìn)行了回顧和綜述，特別注意把握非功能需求相關(guān)研究的國(guó)際研究熱點(diǎn)和動(dòng)態(tài)。詳細(xì)地描述和界定了可信軟件非功能需求，這是非功能需求研究的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作。
　　 非功能需求的獲取與分析是一個(gè)研究熱點(diǎn)。本文建立了四種非功能需求的獲取模式，分別是目標(biāo)模式、問(wèn)

2、題模式、備擇模式和權(quán)衡模式。通過(guò)這四種模式，我們能捕獲非功能需求并對(duì)其進(jìn)行精化和權(quán)衡。這四種非功能需求獲取與分析模式并不是孤立地存在的，它們之間有一定的內(nèi)在聯(lián)系。其中目標(biāo)模式是從正面思維，對(duì)軟目標(biāo)進(jìn)行界定和精化;問(wèn)題模式則是從負(fù)面思維對(duì)軟問(wèn)題進(jìn)行分析和構(gòu)建相關(guān)知識(shí)庫(kù);備擇模式集合了涉眾者對(duì)目標(biāo)模式和問(wèn)題模式地進(jìn)一步探討，得出可能的解決方案;權(quán)衡模式探討非功能需求之間相互關(guān)系以及備擇選項(xiàng)之間的權(quán)衡取舍。這四種模式構(gòu)成了一個(gè)比較完整的非功能

3、需求獲取與分析體系，是對(duì)Chung的非功能需求研究框架(Non-Functional Requirement Framework)的一個(gè)有益的補(bǔ)充。雖然還存在需要完善的地方，但已可以認(rèn)為這是相關(guān)研究領(lǐng)域的一個(gè)創(chuàng)新。
　　 非功能需求之間存在錯(cuò)綜復(fù)雜的關(guān)系，既有正向積極的，也有反向消極的。如何權(quán)衡NFR一直是非功能需求分析中的一個(gè)難點(diǎn)所在。本文提出了一種定性定量非功能需求權(quán)衡FQQSIG模型。這是一個(gè)進(jìn)行權(quán)衡分析、消除可信軟件系統(tǒng)

4、中不確定性的新模型。首先，它把可信軟件的非功能需求分解成層次結(jié)構(gòu)。其次，它收集了來(lái)自專家團(tuán)隊(duì)的評(píng)價(jià)，即對(duì)非功能需求重要性程度進(jìn)行的語(yǔ)言變量形式地模糊評(píng)價(jià)，這些評(píng)價(jià)通過(guò)梯形模糊數(shù)、RAGE去模糊過(guò)程轉(zhuǎn)化成精確的數(shù)值。第三，提出了一種FQQSIG模型來(lái)系統(tǒng)地分析非功能需求，包括定性定量?jī)煞矫娴姆治?。第四，提出了關(guān)系矩陣算法來(lái)計(jì)算某個(gè)非功能需求節(jié)點(diǎn)的貢獻(xiàn)值。第五，運(yùn)用一個(gè)FMMP系統(tǒng)實(shí)例證實(shí)此方法在實(shí)際設(shè)計(jì)中的可適用性，并且還對(duì)模型的可信性進(jìn)

5、行了分析以保證模型的可信度。其中RAGE算法和矩陣算法都通過(guò)MATLAB7.0.1編程加以實(shí)現(xiàn)。最后，把FQQSIG模型與其它方法進(jìn)行了系統(tǒng)地比較。
　　 FQQSIG模型是一種重要的定性定量集成方法，可以實(shí)際應(yīng)用于可信軟件系統(tǒng)的非功能需求的定性定量評(píng)估與權(quán)衡。因此，本文以安全性非功能需求為例，對(duì)非功能需求的獲取與分析展開(kāi)深入研究。以銀行、金融等安全性要求高的領(lǐng)域中廣泛使用的UNIX操作系統(tǒng)(SCO UNIX5.0.5)為平臺(tái)，

6、研究分析了安全性當(dāng)中最重要的非功能需求——用戶信息的保密性（防止用戶信息非法截獲、披露、非法更改）的一個(gè)具體的實(shí)例。利用四種非功能需求獲取模式中的問(wèn)題模式來(lái)分析保密安全性非功能需求，并且用問(wèn)題相互依賴圖(Problem InterdependencyGraph，PIG)把其精化成元項(xiàng)。經(jīng)過(guò)實(shí)例研究得出結(jié)論:報(bào)文捕獲技術(shù)不但能截獲網(wǎng)絡(luò)中明文傳送的用戶信息還能保存、篩選和破譯用戶登錄報(bào)文信息，甚至還能利用破解的用戶賬號(hào)來(lái)入侵UNIX系統(tǒng)。最