戰(zhàn)爭和防御系統(tǒng)中過時(shí)的遺留代碼庫會(huì)造成安全漏洞，并禁止引入以網(wǎng)絡(luò)為中心的新技術(shù)。通過靜態(tài)分析，這些系統(tǒng)可以進(jìn)行改造，使其具有高完整性，使設(shè)備更具技術(shù)競爭力。

戰(zhàn)爭和防御的世界已經(jīng)發(fā)生了變化。僅近10年來，排名最佳軍隊(duì)的主要因素就從僅僅擁有最大、最強(qiáng)大的戰(zhàn)斗力轉(zhuǎn)變?yōu)閼?zhàn)場上人員和軍事機(jī)器之間最好的溝通。這些軍事機(jī)器不再像幾十年前那樣以硬件為中心;大多數(shù)使用嵌入式軟件系統(tǒng)來執(zhí)行基本功能。例如，目前部署在伊拉克和阿富汗的艾布拉姆斯M1坦克有一個(gè)計(jì)算機(jī)輔助瞄準(zhǔn)系統(tǒng)，可以與熱成像系統(tǒng)一起精確瞄準(zhǔn)。

這些類型的嵌入式系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為盡可能堅(jiān)固和可靠，因?yàn)閴勖Q于它們的有效性。這些系統(tǒng)是高度專業(yè)化的，一旦建成并部署到現(xiàn)場，通常意味著在設(shè)備的使用壽命內(nèi)無需進(jìn)一步改造即可使用。不幸的是，這樣的設(shè)計(jì)理念沒有考慮到隨著技術(shù)的進(jìn)步，這些系統(tǒng)最終需要發(fā)揮越來越大的作用，而安全性可能成為一個(gè)問題。

同樣，在過去的幾十年里，網(wǎng)絡(luò)在軍事設(shè)備中越來越多地發(fā)揮了越來越大的作用。對遺留系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)代化改造以利用依賴于軟件的新網(wǎng)絡(luò)功能已成為強(qiáng)制性要求。今天，坦克和其他車輛現(xiàn)在是一個(gè)更大的互連系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)，不斷共享信息。系統(tǒng)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以與其網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點(diǎn)（甚至其他網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)）一起工作，以解決任何一個(gè)系統(tǒng)無法處理的問題。

軟件驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)，如包含移動(dòng)通信（COTM）系統(tǒng)的防雷伏擊保護(hù)（MRAP）車輛，依賴于軟件架構(gòu)，并且必須進(jìn)行現(xiàn)代化改造才能以網(wǎng)絡(luò)為中心。現(xiàn)代化是一個(gè)很好的策略，即使是可選的，因?yàn)閺拈L遠(yuǎn)來看，這樣做可以降低軟件維護(hù)成本。一旦構(gòu)建，遺留應(yīng)用程序理論上應(yīng)該永遠(yuǎn)存在，但它們很少這樣做，因?yàn)槿粘＞S護(hù)最終會(huì)導(dǎo)致代碼庫惡化。維護(hù)舊代碼非常昂貴（每年高達(dá)初始開發(fā)預(yù)算的 10%），因?yàn)樗婕靶扪a(bǔ)漏洞和提高可靠性。這通常由擁有罕見正確技能的昂貴開發(fā)人員完成。相比之下，新代碼要便宜得多。盡管對代碼進(jìn)行現(xiàn)代化改造的前期成本較高，但這樣做通常更好，因?yàn)閺拈L遠(yuǎn)來看，定期長期維護(hù)舊代碼的成本更高。

遺留系統(tǒng)通常進(jìn)行現(xiàn)代化改造（但由于成本原因沒有完全被新單位取代），因?yàn)樵S多目前部署的軍事系統(tǒng)至少還有十年的計(jì)劃功能壽命。由于安全性和可靠性至關(guān)重要，因此必須在不影響先前質(zhì)量或超出預(yù)算的情況下對軟件進(jìn)行現(xiàn)代化改造以包含所需的新功能。靜態(tài)分析使此任務(wù)比其他任務(wù)更容易。

用于對舊代碼進(jìn)行現(xiàn)代化的靜態(tài)分析

修改遺留代碼以獲得新功能或使其符合新標(biāo)準(zhǔn)不應(yīng)輕易完成。由于遺留系統(tǒng)通常是關(guān)鍵任務(wù)，并且已經(jīng)部署在現(xiàn)場，因此修訂應(yīng)在現(xiàn)有代碼中引入最少的新編碼缺陷。隨著代碼庫變得越來越復(fù)雜，隔離和消除缺陷變得更加困難，因?yàn)橛懈嗟淖兞靠赡軙?huì)以不可預(yù)見的方式與其他缺陷交互并堆疊在上面。

雖然較舊的工具使用語法和基于樣式的測試，但現(xiàn)代靜態(tài)分析通過數(shù)據(jù)流分析與布爾滿足性結(jié)合使用路徑模擬。路徑模擬的工作原理是模擬程序在編譯并執(zhí)行其代碼庫中的每個(gè)函數(shù)后將執(zhí)行的操作。這允許增加對資源分配問題、指針管理不善、緩沖區(qū)和字符串使用不當(dāng)以及污染數(shù)據(jù)處理的檢測。布爾滿足性將程序中的每個(gè)操作轉(zhuǎn)換為布爾變量，并使用此數(shù)據(jù)來測試潛在的運(yùn)行時(shí)問題，如整數(shù)溢出。這些方法產(chǎn)生的假陽性率低至 15%。

然而，要拯救的是靜態(tài)分析，它可以幫助開發(fā)人員重構(gòu)和重組遺留程序的代碼庫，以使其達(dá)到現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)。靜態(tài)分析揭示了在創(chuàng)建遺留項(xiàng)目時(shí)執(zhí)行的步驟，以便開發(fā)人員可以了解程序的當(dāng)前架構(gòu)和初衷。此功能創(chuàng)新減輕了在嘗試升級代碼時(shí)檢測資源分配問題、指針管理不善、緩沖區(qū)使用不當(dāng)、字符串使用和受污染的數(shù)據(jù)處理等許多猜測。靜態(tài)分析工具，例如Coverity提供的分析工具，也能夠顯示有關(guān)任何有問題的缺陷的信息，并顯示它如何對整個(gè)程序產(chǎn)生不利影響。

與其他依賴軟件的行業(yè)類似，國防不能允許其技術(shù)落后于時(shí)代。遺留代碼的現(xiàn)代化是不可避免的，但高級靜態(tài)分析提供了可靠的補(bǔ)救措施。

審核編輯：郭婷