
【計】 reliable software
credibility
【電】 confidence
software
【計】 sortware; SW
【經】 software
在漢英詞典框架下,"可靠軟件"(Reliable Software)指通過系統化工程方法實現預期功能且長期穩定運行的計算機程式。其核心特性包含:
正确性(Correctness) 依據IEEE 610.12标準,軟件需嚴格遵循需求規格說明(SRS)執行運算,如航天器導航系統需實現0.0001%的軌道計算精度。該特性通過形式化驗證(如TLA+語言)保障。
穩定性(Stability) ISO/IEC 25010質量模型要求軟件在峰值負載下保持響應時間标準差≤15%,典型案例包括銀行交易系統需滿足99.999%可用性。
安全性(Security) OWASP Top 10-2023強調防範注入攻擊等漏洞,醫療設備軟件必須通過FMEA分析确保單點故障率<1E-9。
可維護性(Maintainability) SEI CERT編碼标準規定模塊化程度需達到圈複雜度≤10,核電站控制系統采用防禦性編程實現年維護成本降低40%。
容錯性(Fault Tolerance) NIST SP 800-53 Rev.5要求關鍵系統具備故障自愈能力,如自動駕駛軟件需在200ms内完成冗餘系統切換。
可靠軟件是指在規定條件下和規定時間内,能夠持續穩定地執行預期功能,且具備容錯和恢複能力的軟件系統。其核心在于保障軟件運行的穩定性和故障處理能力。以下從定義、特性及與可信軟件的對比三方面展開說明:
可靠軟件的定義包含三個關鍵要素:
成熟性
通過平均失效間隔時間(MTBF)等指标衡量,反映軟件在正常使用中的穩定程度。例如:
$$
MTBF = frac{text{總運行時間}}{text{失效次數}}
$$
容錯性
在出現硬件故障、底層軟件錯誤等異常情況時,仍能維持基本功能或降級運行。
易恢複性
從故障中自動恢複的能力,包括數據完整性保護和快速重啟機制。
維度 | 可靠軟件 | 可信軟件 |
---|---|---|
關注點 | 功能穩定性與故障處理能力 | 行為與用戶預期的一緻性 |
異常場景 | 硬件/系統級故障 | 包含攻擊、誤操作等更廣泛場景 |
評估指标 | MTBF、容錯率等量化指标 | 安全性、響應時間等綜合維度 |
可靠軟件更側重于技術層面的穩定性保障,而可信軟件則強調用戶感知層面的行為可預期性。例如銀行系統的交易處理模塊需滿足可靠性要求,而用戶身份認證模塊則需同時滿足可靠性和可信性要求。
如需更詳細的可靠性測試方法或行業标準,可參考國際标準IEC 61508或中提到的評估框架。
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