CN109213642A - 数据同步设备、测试系统及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种数据同步设备、测试系统及测试方法，提供了连接于测试控制设备和被测对象之间的数据同步设备，数据同步设备建立有被测对象的功能实体镜像，且其通过可编程接口模块与被测对象连接以实现对各种被测对象的不同接口进行兼容；然后测试控制设备向数据同步设备发送测试指令，数据同步设备可接收被测对象发送的同步运行指令，根据同步运行指令运行功能实体镜像使其与被测对象处于同步运行状态，并在功能实体镜像运行过程中根据测试控制指令判断测试条件满足时，向数据采集设备发送数据采集触发指令以对被测对象采集测试数据。这样可以解决现有被测对象与测试控制设备引接口不兼容导致测试分析不能正常进行的问题。

Description

数据同步设备、测试系统及测试方法

技术领域

本发明涉及测试领域，尤其涉及一种数据同步设备、测试系统及测试方法。

背景技术

通常情况下进行产品功能测试或产品性能分析时，测试控制设备与被测对象接口是兼容的，并且，被测对象的数据流完全可控或者部分可控，如此以来，通过正确利用被测对象的某些接口信号，即可实现对被测对象进行运算操作控制的同时，也能同步对其运算过程中的中间数据、功耗特征等进行记录，以开展进一步的分析。如图1所示，计算机11与被测对象12连接，被测对象12同时与采集设备13连接，采集设备13同时与计算机11连接。计算机11向被测对象12发送控制指令，控制被测对象12执行某种特定运算操作以进行测试，被测对象12根据该控制指令进行运行，并同步输出触发信号给采集设备13，采集设备13便能精确记录被测对象的中间数据、功耗特征等测试数据，并传送到PC端进行存储、处理和分析。

但在实际应用过程中，进行产品功能测试或产品性能分析时，往往会遇到测试控制设备与被测对象接口不兼容问题。例如：对某些产品进行侧信道分析，该类分析的基本思想是通过捕获芯片工作时的电流(功耗)变化、辐射出来的电磁信号、执行指令的时间等信息泄漏，来评估产品是否会泄露敏感信息，本质上这种攻击利用了两类能量功耗依赖性(数据依赖性和操作依赖性)。但开展该项分析的前提，是要能在产品执行操作运行过程中同步收集产品执行该运算操作时的能耗泄露，必须要求做到足够运算与数据采集精确的同步(某次在同一确定的触发时刻，收集到目标操作的信息泄露曲线)，并且往往要反复多次，这是开展实际分析的前提。如果测试控制设备与被测对象接口不兼容，尤其对某些采用定制接口协议的对象(采用了非标准的通信协议)，使得同步控制难以有效实现，对产品进行分析测试则无法正常进行。

发明内容

本发明提供一种数据同步设备、测试系统及测试方法，以解决现有测试控制设备与被测对象因接口不兼容导致测试无法正常进行的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案:

一种数据同步设备，包括模拟模块、第一接口模块、第二接口模块以及运算控制模块，所述第二接口模块为可编程接口模块；

所述模拟模块用于建立被测对象的功能实体镜像；

所述第一接口模块用于与测试控制设备连接，接收所述测试控制设备下发的测试指令；

所述第二接口模块用于与所述被测对象连接，接收所述被测对象发送的同步运行指令；

所述运算控制模块用于根据所述同步运行指令运行所述功能实体镜像使其与所述被测对象处于同步运行状态，并用于在所述功能实体镜像运行过程中根据所述测试控制指令判断测试条件满足时，向数据采集设备发送数据采集触发指令，以触发所述数据采集设备从所述被测对象采集测试数据。

进一步地，所述第二接口模块还用于接收所述被测对象发送的同步运行指令之前，将所述测试指令转发给所述被测对象，所述同步运行指令是所述被测对象根据所述测试指令反馈的。

进一步地，所述同步运行指令包括所述被测对象的引脚输出信号和被测对象运算操作的数据流中的至少一种。

进一步地，所述运算控制模块还用于对所述测试指令进行解析，根据解析结果在所述功能实体镜像运行过程中向所述第一接口模块发送至少一个测试分析指令；

所述第一接口模块还用于将所述测试分析指令发给所述测试控制设备。

一种测试系统，包括测试控制设备、数据同步设备、数据采集设备，所述数据同步设备与被测对象通过第二接口模块连接，所述第二接口模块为可编程接口模块；

所述测试控制设备用于向所述数据同步设备发送测试指令；

所述数据同步设备用于建立被测对象的功能实体镜像，以及接收所述测试控制设备下发的测试指令，并接收所述被测对象发送的同步运行指令；以及用于根据所述同步运行指令运行所述功能实体镜像使其与所述被测对象处于同步运行状态，并在所述功能实体镜像运行过程中根据所述测试控制指令判断测试条件满足时，向所述数据采集设备发送数据采集触发指令；

所述数据采集设备用于根据所述数据采集触发指令从所述被测对象采集测试数据。

进一步地，所述测试数据包括中间数据和功耗数据中的至少一种。

进一步地，所述数据同步设备还用于接收所述被测对象发送的同步运行指令之前，将所述测试指令转发给所述被测对象；

所述被测对象还用于根据所述测试指令向所述数据同步设备反馈同步运行指令。

进一步地，所述数据同步设备还用于对所述测试指令进行解析，根据解析结果在所述功能实体镜像运行过程中向所述测试控制设备发送至少一个测试分析指令。

进一步地，所述数据采集设备还用于将采集的测试数据发给所述测试控制设备；

所述测试控制设备还用于结合接收到的测试分析指令和测试数据进行分析得到测试结果。

一种测试方法，包括：

测试控制设备向数据同步设备发送测试指令，所述数据同步设备中建立有被测对象的功能实体镜像；

所述数据同步设备接收所述测试指令，并接收所述被测对象发送的同步运行指令，以及根据所述同步运行指令运行所述功能实体镜像使其与所述被测对象处于同步运行状态，并在所述功能实体镜像运行过程中根据所述测试控制指令判断测试条件满足时，向数据采集设备发送数据采集触发指令；

数据采集设备根据所述数据采集触发指令从所述被测对象采集测试数据。

有益效果

本发明提供的数据同步设备、测试系统及测试方法，在测试系统中提供了连接于测试控制设备和被测对象之间的数据同步设备，数据同步设备建立有被测对象的功能实体镜像，且其通过第二接口模块与被测对象连接，该第二接口模块为可编程接口模块，这样可以使得数据同步设备的第二接口模块可以实现对各种被测对象的不同接口进行兼容；然后测试控制设备向数据同步设备发送测试指令，数据同步设备可接收被测对象发送的同步运行指令，根据同步运行指令运行功能实体镜像使其与被测对象处于同步运行状态，并在功能实体镜像运行过程中根据测试控制指令判断测试条件满足时，向数据采集设备发送数据采集触发指令以对被测对象采集测试数据。这样可以解决现有被测对象与测试控制设备引接口不兼容导致测试分析不能正常进行的问题。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为现有测试系统结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的测试系统结构示意图；

图3为本发明实施例二提供的数据同步设备结构示意图；

图4为本发明实施例三提供的测试方法流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面通过具体实施方式结合附图对本发明实施例作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一：

本实施例提供的测试系统参见图2所示，其包括测试控制设备21、数据同步设备22、数据采集设备23，该测试系统用于对被测对象24进行测试。本实施例中的数据同步设备22连接于数据同步设备22和被测对象24之间。数据同步设备22可以建立被测对象24的功能实体镜像，也即数据同步设备22可以实现与被测对象24相同的运算操作。本实施例中数据同步设备22所模拟的被测对象24的功能实体镜像，可以是被测对象24所有功能的实体镜像，也可以是根据测试分析目的，以满足测试需求对应的功能实体镜像。具体可根据实际测试需求灵活设定。

数据同步设备22与测试控制设备21连接，二者之间的连接接口可以直接预先设定好，或者数据同步设备22上可以设置不同类型的接口以直接兼容不同的测试控制设备21。数据同步设备22与被测对象24连接的接口为第二接口模块，该第二接口模块为可编程模块，可以根据被测对象24的具体接口类型灵活设置与该接口类型相匹配的接口，这样可以使得数据同步设备22对各种接口类型(包括采用标准协议和非标准协议的各种接口)的被测对象24进行兼容，避免因为被测对象24与测试控制设备21因接口不兼容导致不能实现测试分析的问题。

数据同步设备22还同时与采集设备23连接，用于在满足测试条件时向采集设备23发送数据采集触发指令，以触发采集设备对被测对象进行数据采集。下面对本系统中各设备的功能进行示例说明。

测试控制设备21用于向数据同步设备22发送测试指令。应当理解的是，测试控制设备21发送的测试指令所要测试的内容可以根据当前测试目的具体设定。

数据同步设备22用于建立被测对象的功能实体镜像，也即模拟被测对象24的各运算操作。数据同步设备22具体可以通过可编程模块，根据被测对象24的运算操作编制实现对应运算操作的功能实体镜像。

本实施例中，具体可以分析被测对象24的功能、输入输出流数据特征等来推断被测对象24所进行的运算操作，进而进行模拟建立出相应的功能实体镜像。也可以通过分析被测对象24输入、输出数据流等方式，通过模拟数据流并识别数据流来实现建立出相应的功能实体镜像。

数据同步设备22接收测试控制设备21下发的测试指令，并接收被测对象24发送的同步运行指令；以及用于根据接收到的同步运行指令运行被测对象24对应的功能实体镜像使其与被测对象24处于同步运行状态，这样数据同步设备22和实际被测的被测对象24处于相同且同步运行状态。数据同步设备22还用于在功能实体镜像运行过程中根据测试控制指令判断测试条件满足时，向数据采集设备24发送数据采集触发指令，以告知数据采集设备23可以开始对被测对象24进行采集。

数据采集设备23用于根据接收到的数据采集触发指令从被测对象24采集测试数据。本实施例中数据采集设备23从被测对象24采集的测试数据可以根据具体的测试目的进行确定，例如包括但不限于中间数据和功耗数据中的至少一种。

应当理解的是，本实施例中的在进行测试时，被测对象24的运行在一些情况下可以独自自行运行，在一些情况下，需要根据测试控制设备21所下发的测试指令运行相应的运算操作。此时测试控制设备21可以将测试指令下发给数据同步设备22，数据同步设备22将该测试指令发给被测对象24，被测对象24即可根据该测试指令运行相应的运算操作，并发同步运行指令给数据同步设备22，以供数据同步设备22同步运行相应的运算操作。此时，数据同步设备22还用于接收被测对象24发送的同步运行指令之前，将测试指令转发给被测对象24；

被测对象24还用于根据测试指令向数据同步设备22反馈同步运行指令。

本实施例中，被测对象24向数据同步设备22发送的同步运行信号可以包括被测对象24的某个引脚的输出信号和被测对象24运算操作的数据流中的至少一种。

本实施例中，在一些示例中，数据同步设备22还用于对测试控制设备21发送的测试指令进行解析，根据解析结果在功能实体镜像运行过程中向测试控制设备21发送至少一个测试分析指令，以供分析使用。

本实施例中，数据采集设备24还用于将采集的测试数据发给测试控制设备21；

测试控制设备21还用于结合接收到的测试分析指令和测试数据进行分析得到相应的测试结果。本实施例中测试控制设备21还可以对接收到的测试分析指令和测试数据进行保存。

可见，本实施例中测试系统提供了连接于测试控制设备21和被测对象24之间的数据同步设备22，数据同步设备22建立有被测对象的功能实体镜像，且其通过第二接口模块与被测对象连接，该第二接口模块为可编程接口模块，这样可以使得数据同步设备22的第二接口模块可以实现对各种被测对象的不同接口进行兼容；然后测试控制设备21向数据同步设备22发送测试指令，数据同步设备22可接收被测对象发送的同步运行指令，根据同步运行指令运行功能实体镜像使其与被测对象24处于同步运行状态，并在功能实体镜像运行过程中根据测试控制指令判断测试条件满足时，向数据采集设备23发送数据采集触发指令以对被测对象采集测试数据。这样可以解决现有被测对象与测试控制设备引接口不兼容导致测试分析不能正常进行的问题。

第二实施例：

为了便于理解，本实施例在上述实施例基础上对数据同步设备进行示例说明。

参见图3所示，本实施例中的数据同步设备包括模拟模块31、第一接口模块32、第二接口模块33以及运算控制模块34，第二接口模块33为可编程接口模块，以根据不同类型被测对象的不同类型接口生成对应的接口，实现与被测对象的可靠连接。第一接口模块32与测试控制设备连接，其类型可以根据测试控制设备的接口设定，也可以设置多种接口类型以兼容不同的测试控制设备。具体的：

模拟模块31用于建立被测对象的功能实体镜像；也即模拟模块31用于模拟被测对象的各运算操作。模拟模块31具体可以通过可编程模块，根据被测对象的运算操作编制实现对应运算操作的功能实体镜像。本实施例中，模拟模块31具体可以分析被测对象的功能、输入输出流数据特征等来推断被测对象所进行的运算操作，进而进行模拟建立出相应的功能实体镜像。也可以通过分析被测对象输入、输出数据流等方式，通过模拟数据流并识别数据流来实现建立出相应的功能实体镜像。

第一接口模块32用于与测试控制设备连接，接收测试控制设备下发的测试指令。

第二接口模块33用于与被测对象连接，接收被测对象发送的同步运行指令。

运算控制模块34用于根据同步运行指令运行功能实体镜像使其与被测对象处于同步运行状态，并用于在功能实体镜像运行过程中根据测试控制指令判断测试条件满足时，向数据采集设备发送数据采集触发指令，以触发数据采集设备从被测对象采集测试数据。

本实施例中，第二接口模块33还用于接收被测对象发送的同步运行指令之前，将测试指令转发给被测对象，该同步运行指令是被测对象根据测试指令反馈的。本实施例中的同步运行指令具体可以包括所述被测对象的引脚输出信号和被测对象运算操作的数据流中的至少一种，且具体可以通过旁路引入数据同步设备。

本实施例中的运算控制模块34还用于对测试指令进行解析，根据解析结果在功能实体镜像运行过程中向第一接口模块发送至少一个测试分析指令；

第一接口模块32还用于将测试分析指令发给所述测试控制设备。

本实施例中，数据采集设备还用于将采集的测试数据发给测试控制设备；运算控制模块34还用于结合接收到的测试分析指令和测试数据进行分析得到相应的测试结果。本实施例中运算控制模块34还可以对接收到的测试分析指令和测试数据进行保存。

本实施例中的数据同步设备可以模拟建议被测对象的功能实体镜像，且通过可编程接口模块与被测对象连接使得数据同步设备可以实现对各种被测对象的不同接口进行兼容；然后测试控制设备向数据同步设备发送测试指令，数据同步设备可接收被测对象发送的同步运行指令，根据同步运行指令运行功能实体镜像使其与被测对象处于同步运行状态，并在功能实体镜像运行过程中根据测试控制指令判断测试条件满足时，向数据采集设备发送数据采集触发指令以对被测对象采集测试数据。

第三实施例

本实施例提供了一种测试方法，参见图4所示，包括：

S401:测试控制设备(可以是各种PC机或其他测试设备)向数据同步设备发送测试指令，该数据同步设备中建立有被测对象的功能实体镜像。

S402：数据同步设备接收测试指令，并接收被测对象发送的同步运行指令。

S403：数据同步设备根据同步运行指令运行功能实体镜像使其与被测对象处于同步运行状态，并在功能实体镜像运行过程中根据测试控制指令判断测试条件满足时，向数据采集设备发送数据采集触发指令。

S404：数据采集设备根据数据采集触发指令从被测对象采集测试数据。

本实施例提供的测试方法适用于绝大多数产品的功能测试或性能测试，特别适用于密码产品安全性分析与攻击中的侧信道攻击系统。尤其适用于测试控制设备与被测对象接口不兼容，对某些采用定制接口协议的对象(采用了非标准的通信协议)，另外，在黑盒分析等场景，被测对象的执行何种操作或处理何种数据无法自行设定，使得同步控制难以有效实现，对某些产品进行分析测试则无法正常进行。本实施例提供的方法通过模拟一套可控制的中间设备的方法，来实现数据收发，同时利用被测对象的某类信号(如拉出某个引脚的输出信号、匹配某段数据流等)作为同步运行指令触发来实现同步，达到有效开展功能测试、性能分析的目的。

通过本实施例提供的方法，借助数据同步设备，在数据同步设备上模拟被测对象的运算操作建立被测对象的功能实体镜像，采用PC机控制数据同步设备执行与被测对象相同的运算操作，再利用被测对象的某类信号(如拉出某个引脚的输出信号、匹配某段数据流等)来触发数据同步设备工作，同时数据同步设备在测试条件满足时输出一个触发信号给采样设备进行数据采集，采集设备便能精确记录被测对象的中间数据、功耗特征等测试数据，在PC机上进行数据存储、处理和分析。

本实施例提送的测试方法的各环节具体如下：

(1)测试开展前，先在数据同步设备上模拟被测对象的运算操作，该数据同步设备支持测试指令解析，能响应PC机的控制指令、执行与被测对象相同的运算操作，数据同步设备同时支持对被测对象作为同步运行指令的某类信号(如拉出某个引脚的输出信号、匹配某段数据流等)进行解析，将解析的结果作为接收到触发信号来实现同步与被测对象同步运行，同时能实时生成一个输出信号，用来触发采集设备同步实现测试数据采集。

(2)被测对象需要有某类信号能被有效利用(如拉出某个引脚的输出信号、匹配某段数据流等)，通过数据同步设备解析的结果来实现同步触发，触发数据同步设备开始运算操作。

(3)采集设备接收到触发信号后，同步实现对被测对象实现测试数据采集，通过数据线传输到PC机上进行数据存储、处理和分析。

通过本实施例提供的测试方法至少具备以下优点：

(1)适用于对特定产品(测试控制设备与被测试产品接口不兼容、对产品的分析是在黑盒下进行的等特定情况)的功能测试或性能测试。

(2)通过先借助一数据同步设备，在数据同步设备上模拟被测对象的运算操作，采用PC机控制数据同步设备执行与被测对象相同的运算操作，再利用被测对象的某类信号(如拉出某个引脚的输出信号、匹配某段数据流等)来触发数据同步设备工作，同时数据同步设备上的触发控制单元输出一个触发信号给采样设备进行数据采集，采集设备便能精确记录被测对象的中间数据、功耗特征等测试数据，在PC机上进行数据存储、处理和分析，构成了一套适用性强的测试方案。

(3)在该装置上具备可编程模块，支持模拟被测对象的运算操作以及各种类型接口的兼容，灵活性强，具有通用性。

(4)能支持对被测对象的某类信号进行解析，将解析的结果作为触发信号来实现自身运算操作上的同步，同时能实时生成一个输出信号给采集设备。通过这几个模块的有机结合，构成了一个灵活可控的中间设备，用来实现对特定产品的功能测试或性能测试上。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种数据同步设备，其特征在于，包括模拟模块、第一接口模块、第二接口模块以及运算控制模块，所述第二接口模块为可编程接口模块；

所述模拟模块用于建立被测对象的功能实体镜像；

所述第一接口模块用于与测试控制设备连接，接收所述测试控制设备下发的测试指令；

所述第二接口模块用于与所述被测对象连接，接收所述被测对象发送的同步运行指令；

所述运算控制模块用于根据所述同步运行指令运行所述功能实体镜像使其与所述被测对象处于同步运行状态，并用于在所述功能实体镜像运行过程中根据所述测试控制指令判断测试条件满足时，向数据采集设备发送数据采集触发指令，以触发所述数据采集设备从所述被测对象采集测试数据。

2.如权利要求1所述的数据同步设备，其特征在于，所述第二接口模块还用于接收所述被测对象发送的同步运行指令之前，将所述测试指令转发给所述被测对象，所述同步运行指令是所述被测对象根据所述测试指令反馈的。

3.如权利要求1或2所述的数据同步设备，其特征在于，所述同步运行指令包括所述被测对象的引脚输出信号和被测对象运算操作的数据流中的至少一种。

4.如权利要求1或2所述的数据同步设备，其特征在于，所述运算控制模块还用于对所述测试指令进行解析，根据解析结果在所述功能实体镜像运行过程中向所述第一接口模块发送至少一个测试分析指令；

所述第一接口模块还用于将所述测试分析指令发给所述测试控制设备。

5.一种测试系统，其特征在于，包括测试控制设备、数据同步设备、数据采集设备，所述数据同步设备与被测对象通过第二接口模块连接，所述第二接口模块为可编程接口模块；

所述测试控制设备用于向所述数据同步设备发送测试指令；

所述数据同步设备用于建立被测对象的功能实体镜像，以及接收所述测试控制设备下发的测试指令，并接收所述被测对象发送的同步运行指令；以及用于根据所述同步运行指令运行所述功能实体镜像使其与所述被测对象处于同步运行状态，并在所述功能实体镜像运行过程中根据所述测试控制指令判断测试条件满足时，向所述数据采集设备发送数据采集触发指令；

所述数据采集设备用于根据所述数据采集触发指令从所述被测对象采集测试数据。

6.如权利要求5所述的测试系统，其特征在于，所述测试数据包括中间数据和功耗数据中的至少一种。

7.如权利要求5所述的测试系统，其特征在于，所述数据同步设备还用于接收所述被测对象发送的同步运行指令之前，将所述测试指令转发给所述被测对象；

所述被测对象还用于根据所述测试指令向所述数据同步设备反馈同步运行指令。

8.如权利要求5-7任一项所述的测试系统，其特征在于，所述数据同步设备还用于对所述测试指令进行解析，根据解析结果在所述功能实体镜像运行过程中向所述测试控制设备发送至少一个测试分析指令。

9.如权利要求8所述的测试系统，其特征在于，所述数据采集设备还用于将采集的测试数据发给所述测试控制设备；

所述测试控制设备还用于结合接收到的测试分析指令和测试数据进行分析得到测试结果。

10.一种测试方法，其特征在于，包括：

测试控制设备向数据同步设备发送测试指令，所述数据同步设备中建立有被测对象的功能实体镜像；

所述数据同步设备接收所述测试指令，并接收所述被测对象发送的同步运行指令，以及根据所述同步运行指令运行所述功能实体镜像使其与所述被测对象处于同步运行状态，并在所述功能实体镜像运行过程中根据所述测试控制指令判断测试条件满足时，向数据采集设备发送数据采集触发指令；

数据采集设备根据所述数据采集触发指令从所述被测对象采集测试数据。