CN110618942A - 一种工业控制协议细粒度控制的快速测试方法 - Google Patents

一种工业控制协议细粒度控制的快速测试方法 Download PDF

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王小东
高珊君
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Abstract

本发明公开了一种工业控制协议细粒度控制的快速测试方法，包括以下步骤：S1、将数据应用单元解析后的每个功能码与地址组合成一个测试用例，在testlink上创建测试用例集合，对每个测试用例进行编号并通过python语言编写自动化的测试用例脚本；S2、防火墙采用web登录，通过selenium获取页面控件值，模拟用户操作，在防火墙设备上创建每个测试用例相对应的规则；S3、通过Windows模拟工具模拟不同类型的功能码，得到相应的功能码报文；S4、令功能码报文通过防火墙，通过测试用例脚本校验功能码报文与防火墙规则的匹配结果；S5、执行所有测试用例脚本后，将匹配结果回填到testlink并生成测试报告。

Description

一种工业控制协议细粒度控制的快速测试方法
技术领域
本发明涉及信息网络领域，尤其涉及一种工业控制协议细粒度控制的快速测试方法。
背景技术
随着信息技术的发展，工业控制系统逐步走向联网化。很多工业控制协议逐渐运行于工业以太网上,针对工业控制协议的解析与控制也更加重要。
工控网络中对于工控协议的细粒度控制要求更高，一旦有非法的行为出现，可能对工控网络造成破坏。目前，针对工业控制协议的细粒度识别都是基于手工测试，但是由于工控协议解析命令操作较多，手动测试耗费人力较大，并且人工操作有可能出现失误，当工业控制协议命令操作数目较大时，对测试时间及产品发布影响很大，因此使用自动化测试工业控制协议具有较高的应用价值。
发明内容
本发明目的是针对上述问题，提供一种可以实现自动化测试的工业控制协议细粒度控制的快速测试方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种工业控制协议细粒度控制的快速测试方法，包括以下步骤：
S1、将数据应用单元解析后的每个功能码与地址组合成一个测试用例，在testlink上创建测试用例集合，对每个测试用例进行编号并通过python语言编写自动化的测试用例脚本；
S2、防火墙采用web登录，通过selenium获取页面控件值，模拟用户操作，在防火墙设备上创建每个测试用例相对应的规则；
S3、通过Windows模拟工具模拟不同类型的功能码，得到相应的功能码报文；
S4、令功能码报文通过防火墙，通过测试用例脚本校验功能码报文与防火墙规则的匹配结果；
S5、执行所有测试用例脚本后，将匹配结果回填到testlink并生成测试报告。
进一步的，所述步骤S1中的数据应用单元为Modbus通信帧。
进一步的，所述Modbus通信帧解析后分为功能码、地址、数据。
进一步的，所述步骤S3中的Windows模拟工具为modbus模拟器。
进一步的，所述步骤S4中，当功能码报文与防火墙规则不匹配时，其匹配结果为失败；当功能码报文与防火墙规则匹配时，其匹配结果为通过。
与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：
本发明通过工业控制协议的功能码，使用模拟工具自动发送所有类型功能码报文，节省了人力点击客户端工具所耗费的时间，并且避免了人力操作过程中出现失误等状况，有效提高了其测试效率以及测试准确度；另一方面，本发明可以自动创建防火墙规则，并且通过测试用例脚本自动校验匹配结果，一键式输出测试报告，其测试结果一目了然，降低了测试难度，使得不熟悉工业控制协议的人也可以轻易的完成测试操作，给人们的操作带来了便利。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的框架流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
如图1所示，经研究发现，深度解析后的工业控制协议具有规整性，如Modbus协议(一种用于工控系统的串行通信协议)。Modbus通信帧被称为应用数据单元(ApplicationData Unit，ADU)。其格式如下：
附加地址 功能码 数据 差错校验
解析后可能分为功能码，地址，数据等。其规则可能具有如下形式:
Drop sip dir Dip func address data
即动作(drop),源地址(sip),方向(dir),目的地址(dip),功能码(func),地址(address),数据(data)。
Modbus通讯规约定义功能号为1到127，为了遍历Modbus协议的所有功能码及地址是否与防火墙设备规则匹配，首先使用自动化生成各种功能码与地址的组合，在防火墙设备上创建相对应的规则，然后利用modbus工具模拟发送各种功能码报文，查看报文是否匹配防火墙规则；这一整套流程均采用自动化的方式实现，执行脚本后，最后直接输出所有功能码是否通过测试的报告。
本技术方案使用selenium+pywinauto+testlink的方式实现，首先在testlink上创建测试用例集合，每个功能码与地址组合成一个用例，获取用例编号，编写自动化用例脚本。搭建好实际环境，防火墙采用web登录，第一步，通过selenium获取页面控件值，模拟用户操作，配置协议深度解析相关规则，第二步，通过python语言编写脚本点击Windows工具(modbus模拟器)，模拟不同类型功能码，产生相应报文，报文通过防火墙后，通过脚本校验规则匹配结果，批量执行所有脚本后，生成测试报告，并回填结果到testlink，给相关测试人员发送测试报告邮件。
本发明通过工业控制协议的功能码，使用模拟工具自动发送所有类型功能码报文，节省了人力点击客户端工具所耗费的时间，并且避免了人力操作过程中出现失误等状况，有效提高了其测试效率以及测试准确度；另一方面，本发明可以自动创建防火墙规则，并且通过测试用例脚本自动校验匹配结果，一键式输出测试报告，其测试结果一目了然，降低了测试难度，使得不熟悉工业控制协议的人也可以轻易的完成测试操作，给人们的操作带来了便利。

Claims (5)

1.一种工业控制协议细粒度控制的快速测试方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、将数据应用单元解析后的每个功能码与地址组合成一个测试用例，在testlink上创建测试用例集合，对每个测试用例进行编号并通过python语言编写自动化的测试用例脚本；
S2、防火墙采用web登录，通过selenium获取页面控件值，模拟用户操作，在防火墙设备上创建每个测试用例相对应的规则；
S3、通过Windows模拟工具模拟不同类型的功能码，得到相应的功能码报文；
S4、令功能码报文通过防火墙，通过测试用例脚本校验功能码报文与防火墙规则的匹配结果；
S5、执行所有测试用例脚本后，将匹配结果回填到testlink并生成测试报告。
2.如权利要求1所述的工业控制协议细粒度控制的快速测试方法，其特征在于：所述步骤S1中的数据应用单元为Modbus通信帧。
3.如权利要求2所述的工业控制协议细粒度控制的快速测试方法，其特征在于：所述Modbus通信帧解析后分为功能码、地址、数据。
4.如权利要求1所述的工业控制协议细粒度控制的快速测试方法，其特征在于：所述步骤S3中的Windows模拟工具为modbus模拟器。
5.如权利要求1所述的工业控制协议细粒度控制的快速测试方法，其特征在于：所述步骤S4中，当功能码报文与防火墙规则不匹配时，其匹配结果为失败；当功能码报文与防火墙规则匹配时，其匹配结果为通过。
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