基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的靜態(tài)軟件缺陷檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

常 敏

（河南科技學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453003）

0 引 言

目前各類軟件應(yīng)用的發(fā)展速率得到了較快的提升，但在發(fā)展過程中仍會(huì)產(chǎn)生軟件應(yīng)用系統(tǒng)安全隱患問題，在一定狀況下將產(chǎn)生系統(tǒng)故障，為此，不少研究學(xué)者針對(duì)靜態(tài)軟件的缺陷進(jìn)行檢測(cè)研究，不斷查找其內(nèi)部缺陷信息，由此保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行[1]。由于靜態(tài)軟件缺陷在檢測(cè)的過程中需要大量的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)信息，具有深度解析系統(tǒng)內(nèi)部功能的需求，在操作的同時(shí)應(yīng)結(jié)合軟件信息分析功能進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[2]。

目前國(guó)內(nèi)外研究集中于對(duì)軟件數(shù)據(jù)信息的掌控操作，傳統(tǒng)基于代碼源數(shù)據(jù)的靜態(tài)軟件缺陷檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)不斷精準(zhǔn)化處理系統(tǒng)與數(shù)據(jù)間存在的關(guān)系，并按照關(guān)系思路進(jìn)一步查詢內(nèi)部空間系統(tǒng)的存儲(chǔ)容量，以便對(duì)軟件缺陷數(shù)據(jù)的收集與定期處理[3]。傳統(tǒng)基于深度學(xué)習(xí)的靜態(tài)軟件缺陷檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)逐漸調(diào)整處理步驟，完善信息狀況，能夠在第一時(shí)間實(shí)現(xiàn)對(duì)軟件缺陷的檢測(cè)管理[4]。但在研究過程中，傳統(tǒng)方法對(duì)于信息整合的性能較差，無(wú)法達(dá)到系統(tǒng)操作需求標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)驗(yàn)的同時(shí)未分析中心信息的內(nèi)部狀況，數(shù)據(jù)處理能力較低。

針對(duì)上述問題，本文提出一種基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的靜態(tài)軟件缺陷檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，對(duì)上述問題進(jìn)行分析與解決。調(diào)整系統(tǒng)硬件的操作狀態(tài)，并按照相關(guān)硬件處理法則進(jìn)行硬件信息處理，不斷標(biāo)準(zhǔn)化操作中心數(shù)據(jù)信息，保證數(shù)據(jù)信息的及時(shí)獲取。以硬件操作數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)，分析數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件的內(nèi)部狀況，分類狀況數(shù)據(jù)，合理劃分軟件檢測(cè)區(qū)域，達(dá)到系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的。本文設(shè)計(jì)結(jié)合了數(shù)據(jù)操作信息手段及內(nèi)部系統(tǒng)調(diào)控手段，能夠在一定程度上強(qiáng)化系統(tǒng)操作力度，了解中心數(shù)據(jù)的信息狀況，具有較高的檢測(cè)信號(hào)接收率。

1 基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的靜態(tài)軟件缺陷檢測(cè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

大數(shù)據(jù)技術(shù)作為存在范圍較廣的數(shù)據(jù)處理手段，被應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域中。本文為合理檢測(cè)靜態(tài)軟件缺陷數(shù)據(jù)，集中查找大數(shù)據(jù)技術(shù)操控手段基本信息，將大數(shù)據(jù)技術(shù)的理論原則作為操作基礎(chǔ)，執(zhí)行系統(tǒng)硬件改良操作，并按照硬件信息性能劃分操作模塊[5]。

為精準(zhǔn)獲取靜態(tài)軟件缺陷數(shù)據(jù)，本文系統(tǒng)硬件構(gòu)建系統(tǒng)信息采集模塊，設(shè)置相應(yīng)的采集模板如圖1所示。

圖1中采用了數(shù)據(jù)信息采集器，在操作時(shí)需連接USB接口，以保證數(shù)據(jù)信息的正常存儲(chǔ)，同時(shí)匹配文件協(xié)議精準(zhǔn)把握數(shù)據(jù)的狀態(tài)，連接2個(gè)數(shù)據(jù)串口，劃分?jǐn)?shù)據(jù)無(wú)源輸入節(jié)點(diǎn)狀態(tài)，數(shù)據(jù)從接線端子連接到主控系統(tǒng)中，由此完成對(duì)數(shù)據(jù)的采集與存儲(chǔ)操作[6]。

在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集后，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，研究數(shù)據(jù)傳輸路徑，并拓展傳輸通道，避免產(chǎn)生無(wú)關(guān)的傳輸錯(cuò)誤現(xiàn)象[7]。配備傳導(dǎo)芯片實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳導(dǎo)，如圖2所示。

圖2中劃分了數(shù)據(jù)操作區(qū)域，將錄入傳導(dǎo)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)由導(dǎo)線接口連入，經(jīng)過中心磁卡匹配完成數(shù)據(jù)過濾，通過傳導(dǎo)通道將傳導(dǎo)信息傳輸至傳導(dǎo)板，時(shí)刻監(jiān)控傳導(dǎo)數(shù)據(jù)狀況，避免無(wú)關(guān)信號(hào)的干擾，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)傳導(dǎo)模塊的設(shè)計(jì)[8]。

2 基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的靜態(tài)軟件缺陷檢測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

在完成系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)后，縮小操作范圍，降低缺陷檢測(cè)的困難性，根據(jù)大數(shù)據(jù)技術(shù)反映的信息狀況清除數(shù)據(jù)檢測(cè)過程中的無(wú)關(guān)數(shù)據(jù)，同時(shí)匹配軟件系統(tǒng)修改準(zhǔn)則，調(diào)配軟件空間信息[9]。按照相應(yīng)的操作步驟設(shè)置數(shù)據(jù)調(diào)配公式：

式中：S表示數(shù)據(jù)調(diào)配參數(shù)；Q表示相關(guān)調(diào)配系數(shù)。經(jīng)過上述操作后，研究軟件缺陷存在的區(qū)域位置，并集中加強(qiáng)對(duì)區(qū)域位置的查找與檢驗(yàn)力度。分配檢測(cè)任務(wù)，并構(gòu)建數(shù)據(jù)訓(xùn)練模型[10?11]。設(shè)置模型方程式如下：

式中：h為數(shù)據(jù)訓(xùn)練參數(shù)；t為規(guī)定的數(shù)據(jù)訓(xùn)練范圍指數(shù)。由此，獲取系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)訓(xùn)練參數(shù)，并將訓(xùn)練的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于同一操作通道中，根據(jù)通道的內(nèi)部信息內(nèi)容增強(qiáng)軟件缺陷檢測(cè)的成功率，完善系統(tǒng)檢測(cè)操作，同時(shí)匹配任務(wù)信息，在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)傳達(dá)系統(tǒng)執(zhí)行命令[12?13]。命令傳達(dá)公式如下：

式中：y為命令傳達(dá)信息數(shù)據(jù)；W為系統(tǒng)檢測(cè)操作執(zhí)行度參數(shù)；h為信息數(shù)據(jù)傳達(dá)速率指數(shù)；b為相關(guān)匹配原則參數(shù)[14]。不斷強(qiáng)化系統(tǒng)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，以此降低缺陷檢測(cè)的風(fēng)險(xiǎn)，提升檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

經(jīng)過上述操作，加強(qiáng)系統(tǒng)硬件、軟件裝置以及操作數(shù)據(jù)間的聯(lián)系，調(diào)整數(shù)據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)，促使系統(tǒng)具有更好的檢測(cè)性能[15]。

3 實(shí)驗(yàn)與研究

上述步驟介紹了本文系統(tǒng)設(shè)計(jì)操作方法，針對(duì)數(shù)據(jù)操作的可控性，本文將設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的檢測(cè)性能進(jìn)行有效評(píng)估。評(píng)估內(nèi)容將涉及下述兩個(gè)方面：

1）基于大數(shù)據(jù)的靜態(tài)軟件缺陷檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)信號(hào)接收率有效性評(píng)估。

2）基于大數(shù)據(jù)的靜態(tài)軟件缺陷檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)所需時(shí)間有效性評(píng)估。

為精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)操作，本文挑選了不同的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景及實(shí)驗(yàn)參數(shù)執(zhí)行實(shí)驗(yàn)操作，并將其分為以下兩種情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。

為對(duì)本文系統(tǒng)設(shè)計(jì)的檢測(cè)有效率進(jìn)行評(píng)估，根據(jù)數(shù)據(jù)操作的相關(guān)性進(jìn)行數(shù)據(jù)檢驗(yàn)，查找不同數(shù)據(jù)的操作概率。

選取系統(tǒng)公開數(shù)據(jù)集合作為初始處理數(shù)據(jù)，將其缺陷信息作為樣本訓(xùn)練信息進(jìn)行數(shù)據(jù)訓(xùn)練，不斷收集訓(xùn)練的數(shù)據(jù)標(biāo)簽，并在收到系統(tǒng)操作標(biāo)簽的同時(shí)降低中心系統(tǒng)軟件操作的難度，以此提升系統(tǒng)操作的效率，完善內(nèi)部操作性能。在收集了部分操作樣本數(shù)據(jù)后，標(biāo)記這些樣本數(shù)據(jù)，為信息庫(kù)提供有效的數(shù)據(jù)信息。

選取數(shù)據(jù)集中的6個(gè)源項(xiàng)目數(shù)據(jù)作為初始管理數(shù)據(jù)，將其所具有的18個(gè)缺陷版本信息集中存儲(chǔ)于內(nèi)部系統(tǒng)中，標(biāo)記信息中的源項(xiàng)目數(shù)據(jù)，從相應(yīng)的項(xiàng)目主頁(yè)中獲取操作信息，并構(gòu)建缺陷檢測(cè)圖，如圖3所示。

圖3 缺陷檢測(cè)圖

在完成初步實(shí)驗(yàn)操作后，設(shè)置相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)參數(shù)如表1所示，以進(jìn)行更加深入的實(shí)驗(yàn)操作研究。

表1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)（一）

精準(zhǔn)查找軟件信息間的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，并將關(guān)聯(lián)程度較高的數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)于本文操作系統(tǒng)中，按照相應(yīng)的處理法則管理收集的系統(tǒng)源項(xiàng)目操作數(shù)據(jù)，分析源項(xiàng)目數(shù)據(jù)間的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)條件。由于在軟件缺陷檢測(cè)操作中，需查找精準(zhǔn)度較高的目標(biāo)數(shù)據(jù)，為此，設(shè)計(jì)檢測(cè)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)篩選，將數(shù)據(jù)從系統(tǒng)輸入層錄入，經(jīng)過系統(tǒng)操作層傳輸至系統(tǒng)輸出層，獲取檢測(cè)所需的源數(shù)據(jù)，構(gòu)建檢測(cè)操作模型，如圖4所示。

圖4 檢測(cè)操作模型圖

在實(shí)現(xiàn)上述操作后，將檢測(cè)數(shù)據(jù)集中錄入管理系統(tǒng)中心，在檢測(cè)的過程中將產(chǎn)生隱藏的干擾信號(hào)信息，因此，需在操作時(shí)排除隱藏現(xiàn)象，并設(shè)置隱藏層模型以避免干擾信號(hào)的影響，如圖5所示。

圖5 隱藏層模型圖

據(jù)此調(diào)整系統(tǒng)軟件檢測(cè)實(shí)驗(yàn)研究操作，檢驗(yàn)操作的可行性，并對(duì)比各方法在相同實(shí)驗(yàn)參數(shù)條件下的檢測(cè)信號(hào)接收有效率，對(duì)比結(jié)果如圖6所示。

根據(jù)圖6可以推斷出：傳統(tǒng)基于代碼源數(shù)據(jù)的靜態(tài)軟件缺陷檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的檢測(cè)信號(hào)接收有效率較高；而傳統(tǒng)基于深度學(xué)習(xí)的靜態(tài)軟件缺陷檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的檢測(cè)信號(hào)接收有效率較低；本文的基于大數(shù)據(jù)的靜態(tài)軟件缺陷檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的檢測(cè)信號(hào)接收有效率高于其他兩種傳統(tǒng)系統(tǒng)。

圖6 檢測(cè)信號(hào)接收有效率對(duì)比

造成此種現(xiàn)象的主要原因在于：本文系統(tǒng)設(shè)計(jì)集中查找系統(tǒng)間的內(nèi)部關(guān)系，并整合查找數(shù)據(jù)狀況，集中降低數(shù)據(jù)操作的難度，便于系統(tǒng)內(nèi)部操作，提升了檢測(cè)信號(hào)的接收有效率；而傳統(tǒng)基于代碼源數(shù)據(jù)的靜態(tài)軟件缺陷檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)在操作的同時(shí)注重對(duì)中心數(shù)據(jù)的抽查以及內(nèi)部分析，具有較強(qiáng)的檢驗(yàn)性能，因此具有較高的檢測(cè)信號(hào)接收有效率；傳統(tǒng)基于深度學(xué)習(xí)的靜態(tài)軟件缺陷檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)雖精準(zhǔn)收集了數(shù)據(jù)信息，但對(duì)于系統(tǒng)的項(xiàng)目數(shù)據(jù)管理能力較低，系統(tǒng)的操作水準(zhǔn)較低，導(dǎo)致其檢測(cè)信號(hào)接收有效率較低。

在完成對(duì)基于大數(shù)據(jù)的靜態(tài)軟件缺陷檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)信號(hào)接收率有效性評(píng)估后，本文開啟對(duì)基于大數(shù)據(jù)的靜態(tài)軟件缺陷檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)所需時(shí)間有效性評(píng)估，設(shè)置實(shí)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比，如表2所示。

表2 實(shí)驗(yàn)參數(shù)（二）

由于實(shí)驗(yàn)參數(shù)在選取的過程中存在一定的誤差，為降低此種誤差對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，本文選取相適應(yīng)的操作方式建立檢測(cè)細(xì)胞結(jié)構(gòu)處理檢測(cè)信息，并時(shí)刻監(jiān)視檢測(cè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行狀況，設(shè)立檢測(cè)細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖如圖7所示，對(duì)檢測(cè)狀態(tài)信息進(jìn)行查找。

圖7 檢測(cè)細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖

在上述操作中獲取較為關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并按照數(shù)據(jù)分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行系統(tǒng)分類，排除信號(hào)異?，F(xiàn)象，提前預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)集信息，并將數(shù)據(jù)集中的系統(tǒng)軟件缺陷數(shù)據(jù)歸一化，管理歸一化后的數(shù)據(jù)空間信息狀態(tài)，并及時(shí)反映缺陷數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間模式。

在輸入層輸入檢測(cè)數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)集中傳輸?shù)匠鼗瘜舆M(jìn)行池化處理，最后流轉(zhuǎn)至輸出層，完成此步驟的實(shí)驗(yàn)操作，系統(tǒng)軟件缺陷預(yù)測(cè)如圖8所示。

圖8 系統(tǒng)軟件缺陷預(yù)測(cè)圖

在圖8中獲取了實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比如圖9所示。

圖9 檢測(cè)所需時(shí)間對(duì)比圖

根據(jù)圖9可以分析出：傳統(tǒng)基于代碼源數(shù)據(jù)的靜態(tài)軟件缺陷檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的檢測(cè)所需時(shí)間較長(zhǎng)；而傳統(tǒng)基于深度學(xué)習(xí)的靜態(tài)軟件缺陷檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的檢測(cè)時(shí)間較短；本文基于大數(shù)據(jù)的靜態(tài)軟件缺陷檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的檢測(cè)時(shí)間均短于其他兩種傳統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

由于本文系統(tǒng)設(shè)計(jì)在操作的過程中分析了對(duì)比數(shù)據(jù)的存在狀態(tài)，優(yōu)化了檢測(cè)流程，減少了不必要的操作，縮短了檢測(cè)所需時(shí)間?；谏疃葘W(xué)習(xí)的靜態(tài)軟件缺陷檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化了系統(tǒng)檢測(cè)性能，集中檢測(cè)零件加強(qiáng)缺陷檢測(cè)力度，操作簡(jiǎn)便，具有較低的檢測(cè)時(shí)間。而基于代碼源數(shù)據(jù)的靜態(tài)軟件缺陷檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)雖整合了相關(guān)信息，但對(duì)于檢測(cè)系統(tǒng)的了解程度較低，數(shù)據(jù)掌控力較小，檢測(cè)所需時(shí)間較長(zhǎng)。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文在傳統(tǒng)靜態(tài)軟件缺陷檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，提出了一種新式基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的靜態(tài)軟件缺陷檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的檢測(cè)效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的檢測(cè)效果。由于該系統(tǒng)設(shè)計(jì)調(diào)整了系統(tǒng)操作狀態(tài)，提升了數(shù)據(jù)操作的精準(zhǔn)度，并在數(shù)據(jù)收集的前提下完成了系統(tǒng)檢驗(yàn)研究，保證軟件數(shù)據(jù)的操作安全性，能夠在較高程度上緩和系統(tǒng)與數(shù)據(jù)間的矛盾，提升系統(tǒng)操作的效率，減少不必要的操作，進(jìn)而縮短檢測(cè)所需時(shí)間，完善了系統(tǒng)性能，具有更高的研究操作價(jià)值。