應(yīng)用軟件動(dòng)態(tài)更新中錯(cuò)誤狀態(tài)的修復(fù).pdf

1、本文對應(yīng)用軟件動(dòng)態(tài)更新中錯(cuò)誤狀態(tài)的修復(fù)進(jìn)行了研究。半個(gè)多世紀(jì)來,計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展,應(yīng)用軟件的規(guī)模也隨之愈發(fā)龐大,越來越復(fù)雜。然而不幸的是,軟件規(guī)模激增的同時(shí)不可避免地引入了越來越多的安全漏洞和缺陷。盡管軟件工程一直在努力,遺憾的是,我們不得不面對這樣一個(gè)事實(shí),“完美的應(yīng)用軟件”一直沒有存在過,軟件或多或少都存在有Bug。面對軟件的不完美之處,大量的更新程序或者補(bǔ)丁被發(fā)布,用于彌補(bǔ)漏洞,修補(bǔ)程序缺陷,抑或是用于增強(qiáng)軟件功能,我們在此統(tǒng)稱

2、之為軟件更新。傳統(tǒng)軟件更新工作在“停機(jī)—更新軟件[重啟”的模式下進(jìn)行,這種方法勢必會(huì)導(dǎo)致應(yīng)用軟件服務(wù)中斷,影響軟件的可用性。然而,許多的應(yīng)用軟件服務(wù)卻對不間斷運(yùn)行有很高的要求,希望能夠提供24小時(shí)*7天的全覆蓋服務(wù)[1],常見于關(guān)系民生國計(jì)的重要行業(yè)中。如果因?yàn)楦鞣N原因?qū)е逻@些服務(wù)中斷的話,帶來的損失是驚人的。為了解決軟件的可用性與傳統(tǒng)軟件更新所導(dǎo)致的服務(wù)中斷之間的矛盾,各類使用不同技術(shù)路線的軟件動(dòng)態(tài)更新被提出。但是,大部分的動(dòng)態(tài)更新方

3、法都建立在被更新軟件運(yùn)行正常的前提假設(shè)下。但事實(shí)上,由于被更新軟件往往本身存在缺陷、瑕疵,或者是軟件漏洞面臨的外部攻擊威脅,很可能在更新時(shí)已經(jīng)存在某些意外的錯(cuò)誤狀態(tài)。通過對國內(nèi)外近十年來動(dòng)態(tài)更新領(lǐng)域研究成果的學(xué)習(xí)、整理、分析,我們發(fā)現(xiàn)多數(shù)動(dòng)態(tài)更新方法缺乏這方面的處理手段。由于大量動(dòng)態(tài)更新方法在更新時(shí)機(jī)上是依賴于安全點(diǎn)/更新點(diǎn)機(jī)制,缺乏對更新過程中錯(cuò)誤狀態(tài)處理的能力;基于組件/模塊實(shí)現(xiàn)的動(dòng)態(tài)更新在更新單元上滿足不了修復(fù)錯(cuò)誤狀態(tài);基于軟硬件

4、冗余的動(dòng)態(tài)更新,由于需要嚴(yán)格保持狀態(tài)的一致性,對于修復(fù)錯(cuò)誤狀態(tài)的支持幾乎沒有。
　　 POLUS動(dòng)態(tài)更新框架使用了與大多數(shù)現(xiàn)存方法不同的技術(shù)路線,允許新舊數(shù)據(jù)同時(shí)并存,由POLUS框架來保證狀態(tài)的一致性,同時(shí)提供了多時(shí)間點(diǎn)的函數(shù)回調(diào)機(jī)制。這些特點(diǎn)為我們的修復(fù)工作提供了機(jī)會(huì)。通過學(xué)習(xí)分析應(yīng)用軟件動(dòng)態(tài)更新過程中可能出現(xiàn)的各種錯(cuò)誤狀態(tài)類型。我們從線程死鎖這個(gè)常見的簡單錯(cuò)誤著手,研究這類錯(cuò)誤典型代碼的特點(diǎn),并結(jié)合POLUS動(dòng)態(tài)更新框架的

5、功能特點(diǎn),嘗試各種使用動(dòng)態(tài)更新補(bǔ)丁進(jìn)行錯(cuò)誤修復(fù)的可能性,尋求最佳解決方案,并通過這個(gè)典型案例總結(jié)經(jīng)驗(yàn),歸納出可行的修復(fù)方法。接著,從CERT。等關(guān)注于軟件可用性和安全性問題的專業(yè)網(wǎng)站上的大量真實(shí)案例中發(fā)掘適合展開修復(fù)工作的實(shí)際案例。隨后,按照先前總結(jié)的修復(fù)方法,我們又針對內(nèi)存管理錯(cuò)誤案例和結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)錯(cuò)誤案例進(jìn)行了大量案例分析和代碼研究,提出了具有啟示性的修復(fù)方案。修復(fù)方案的具體實(shí)現(xiàn)工作主要都是通過在POLUS動(dòng)態(tài)補(bǔ)丁中增加相關(guān)的修復(fù)函數(shù)