学术研究

研究方向

高可信软件技术教育部重点实验室的预期研究目标是以高可信软件技术为核心,从软件计算模型和形式化方法、软件工程基础理论及方法、软件运行平台及其可信性结构和机理、软件可信性的监测、评估、度量、验证、及保障方法,以及领域特定的可信性技术五个方面形成较为系统、全面的高可信软件技术理论基础。

本实验室将以研究高可信软件技术为主攻方向,主要研究方向分为:

1.可信软件的计算模型和形式化方法

2.高可信软件工程基础理论及方法

3.软件运行平台及其可信性结构和机理

4.软件可信性的评测和保障方法

5.领域特定的可信性技术

这五个方向构成了高可信软件从基础理论、生产、评估和应用的整体环境。本实验室以贯穿高可信软件技术的应用基础研究为核心。

研究内容

在可信软件技术研究中,建立完善的可信软件的形式化理论体系将为量化、推导和验证软件系统的可信性提供理论基础,建立有效的可信软件工程方法学将为构造高可信的软件系统提供高效的开发技术,而研发功能完备的高可信软件开发和运行支撑平台将为可信软件的开发、运行、以及监测和评估提供技术支持。本实验室正在围绕什么是可信及可信软件、如何构造高可信的软件产品、以及如何度量和验证软件产品的可信等核心问题展开研究。

主要研究内容概述如下:

软件基础理论方面:探讨将各类计算机基础理论,从传统的形式系统(如逻辑系统,代数系统等)到Petri网理论以及时段演算等基础理论,用于可信软件的形式化建模、描述和验证;并从量子计算、生物计算等方面方面出发,研究可信计算的新型计算模型及其理论。

软件开发方法学方面:从经典的开发范型出发,以基于UML的软件建模方法为基础,研究基于元模型的软件建模技术、MDA支持框架及元模型(语言)质量评价框架,为可信软件的开发和评价提供技术基础;发展基于软件体系结构、面向构件的软件开发方法,研究在CBSD中支持软件可信性分析、设计和验证的相关理论、技术,为大规模、工业化生产可信软件提供方法学基础;研究针对软件资产的基于信誉的可信性分析、评估理论和技术,研究可信软件管理机制。

系统软件及软件运行平台方面:从操作系统层次,研究运行平台可信性保障技术和机制,支持构造可信的软件开发平台,为可信软件的可信运行奠定技术基础;在软件中间件技术与平台方面,研究基于微内核的中间件平台可信机制及其构造方法,以及相关的开放式互操作框架、构件在线演化方法、基于体系结构的反射式原理、中间件自适应原理与技术等,为开发可信软件的运行支撑平台提供重要的实践基础。

软件可信性评测和保障方法方面:将围绕什么是可信及可信软件、如何度量和验证软件产品的可信等核心问题展开研究。分别从软件质量评估和软件过程两方面进行研究。前者注重研究可信属性建模技术、可信软件分析技术、可信软件验证技术、可信软件测试技术;后者重点研究可信软件开发扩展技术,形成贯穿软件生命周期、统一的可信软件开发过程模型,包括支持量化分析的项目管理、过程监控与效能分析、可信性保障过程及其与其他开发过程的有机结合等技术,支持可信过程的管理与集成,并在度量的基础上提供过程可信性和效能评估。

领域特定的软件应用技术方面:从网络攻防及信息对抗、安全漏洞发掘技术、以及基于ID的密钥管理及身份鉴别等与可信软件的安全性有关的方面进行深入的研究;以虚拟现实技术和企业业务集成这两类关键性软件应用技术为背景,研究其领域特定的可信性需求及保证理论和技术。