工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)遞歸解析自動(dòng)化測試平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

謝家貴?陳玉英?王佳慧?李志平

摘要：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系遞歸節(jié)點(diǎn)，作為接收用戶解析請求的統(tǒng)一入口，其功能準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性、安全性攸關(guān)整個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系的正確運(yùn)行。測試是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系質(zhì)量控制最重要、最有效的手段。為了提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析遞歸節(jié)點(diǎn)測試效率和測試質(zhì)量，構(gòu)建遞歸解析自動(dòng)化測試平臺(tái)。本文基于Python語言及Pytest測試框架，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)支持多種傳輸協(xié)議、多接口形態(tài)、支持遞歸可信解析測試、消息憑據(jù)測試的，可配置、可擴(kuò)展的自動(dòng)化測試平臺(tái)。文章在對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系、遞歸解析節(jié)點(diǎn)簡要介紹的基礎(chǔ)上，闡述了標(biāo)識(shí)解析體系遞歸節(jié)點(diǎn)自動(dòng)化測試平臺(tái)設(shè)計(jì)思路和實(shí)現(xiàn)方法。

關(guān)鍵詞：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)；遞歸解析；自動(dòng)化測試；安全性；質(zhì)量保障

一、引言

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系，是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)不可或缺的組成部分，其整體架構(gòu)包含根節(jié)點(diǎn)、五大國家頂級(jí)節(jié)點(diǎn)、災(zāi)備節(jié)點(diǎn)、二級(jí)節(jié)點(diǎn)、企業(yè)節(jié)點(diǎn)、公共遞歸解析節(jié)點(diǎn)。遞歸解析系統(tǒng)是接收標(biāo)識(shí)解析統(tǒng)一入口，負(fù)責(zé)遞歸尋址并利用緩存提高解析效率的服務(wù)系統(tǒng)， 是標(biāo)識(shí)解析體系的關(guān)鍵入口設(shè)施。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系建設(shè)仍處于高速發(fā)展之中，其涉及的數(shù)字對象存儲(chǔ)技術(shù)、數(shù)字對象注冊、系統(tǒng)安全、標(biāo)識(shí)解析技術(shù)、標(biāo)識(shí)尋址技術(shù)、標(biāo)識(shí)編碼技術(shù)等仍在快速更新，亟須引進(jìn)自動(dòng)化遞歸解析測試技術(shù)，搭建自動(dòng)化測試平臺(tái)[1]，提升測試效率以適應(yīng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系發(fā)展。

二、遞歸解析系統(tǒng)自動(dòng)化測試需求

（一）功能測試需求

遞歸解析系統(tǒng)接收標(biāo)識(shí)解析請求，依次從頂級(jí)節(jié)點(diǎn)和二級(jí)以及企業(yè)節(jié)點(diǎn)請求獲取到應(yīng)答，回復(fù)給請求方，同時(shí)處理緩存。

自動(dòng)化測試平臺(tái)應(yīng)能滿足測試遞歸解析支持前綴、標(biāo)識(shí)的基本解析的需求。單個(gè)或批量發(fā)送解析前綴、標(biāo)識(shí)請求，自動(dòng)比對解析結(jié)果與預(yù)設(shè)的期望值，并生成測試報(bào)告。

（二）安全測試需求

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解析體系面臨架構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)、身份安全風(fēng)險(xiǎn)、數(shù)據(jù)風(fēng)險(xiǎn)、運(yùn)營安全風(fēng)險(xiǎn)等威脅[2]，遞歸節(jié)點(diǎn)作為解析體系的統(tǒng)一解析入口，尤其應(yīng)該重視數(shù)據(jù)安全測試。

1.數(shù)據(jù)安全測試

（1）可信解析測試

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系為了確保和驗(yàn)證各級(jí)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的信任關(guān)系，通過數(shù)據(jù)簽名和頒發(fā)證書的方式來實(shí)現(xiàn)可信性驗(yàn)證。自動(dòng)化測試平臺(tái)需支持用戶發(fā)起可信解析請求，并從權(quán)威解析、二級(jí)節(jié)點(diǎn)、企業(yè)節(jié)點(diǎn)的返回中解包并獲取可信解析響應(yīng)，并與預(yù)期可信解析結(jié)果進(jìn)行比對。

（2）消息憑據(jù)測試

消息憑據(jù)是標(biāo)識(shí)解析協(xié)議中的一部分，當(dāng)發(fā)起消息憑據(jù)請求時(shí)，遞歸解析系統(tǒng)應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)該請求至權(quán)威、二級(jí)、企業(yè)節(jié)點(diǎn)，要求各節(jié)點(diǎn)返回經(jīng)節(jié)點(diǎn)私鑰簽名的消息憑據(jù)數(shù)據(jù)。遞歸解析節(jié)點(diǎn)使用解析過程中獲取的公鑰，對節(jié)點(diǎn)消息憑據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。自動(dòng)化測試平臺(tái)需支持發(fā)起消息憑據(jù)請求，獲取消息憑據(jù)驗(yàn)證結(jié)果，并自動(dòng)比對。

2.通信安全測試

廣義來說，數(shù)據(jù)安全也包括通信安全。遞歸解析節(jié)點(diǎn)支持UDP、TCP傳輸協(xié)議及HTTP、HTTPS協(xié)議，其中HTTPS在HTTP的基礎(chǔ)上通過傳輸加密和身份認(rèn)證保證了標(biāo)識(shí)解析請求及回復(fù)過程的安全性[3]。自動(dòng)化測試平臺(tái)設(shè)計(jì)必須考慮上述四種協(xié)議的支持。

（三）多種標(biāo)識(shí)編碼規(guī)則測試需求

自動(dòng)化測試平臺(tái)需支持VAA、 DID、區(qū)塊鏈標(biāo)識(shí)、Ecode標(biāo)識(shí)等編碼技術(shù)和規(guī)則。

傳統(tǒng)遞歸解析測試方法，仍基于人工測試，存在效率低、數(shù)據(jù)復(fù)用性差、測試質(zhì)量依賴測試人員水平等弊端，亟需設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測試平臺(tái)解決上述問題。

三、自動(dòng)化測試平臺(tái)架構(gòu)

在上述分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)前較成熟的pytest+allure自動(dòng)化測試框架，設(shè)計(jì)了滿足遞歸解析自動(dòng)化測試需求，并支持?jǐn)U展和配置的自動(dòng)化測試平臺(tái)[4]。測試資源管理，指測試環(huán)境部署腳本、測試數(shù)據(jù)、測試日志、測試用例的管理；測試報(bào)告管理指利用allure及相關(guān)插件工具自動(dòng)生成詳細(xì)的可視化測試報(bào)告，結(jié)合jenkins實(shí)現(xiàn)持續(xù)集成。該平臺(tái)的核心為測試配置、測試數(shù)據(jù)、標(biāo)識(shí)協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、安全測試處理模塊，如圖1所示：

四、自動(dòng)化測試執(zhí)行步驟

（一）部署測試環(huán)境

搭建根、頂級(jí)、災(zāi)備、二級(jí)節(jié)點(diǎn)、企業(yè)節(jié)點(diǎn)組成的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)遞歸解析測試環(huán)境，是執(zhí)行自動(dòng)化測試的第一步。

（二）準(zhǔn)備測試數(shù)據(jù)

根據(jù)遞歸解析迭代需求，在頂級(jí)、二級(jí)、企業(yè)節(jié)點(diǎn)準(zhǔn)備可供解析的前綴、標(biāo)識(shí)測試數(shù)據(jù)，需涵蓋普通解析、可信解析、消息憑據(jù)等主要功能。

測試數(shù)據(jù)樣式如下表1所示：

（三）執(zhí)行自動(dòng)化測試

根據(jù)Pytest測試框架中約定的測試套件、測試標(biāo)記規(guī)則，觸發(fā)一次測試計(jì)劃的執(zhí)行， 每個(gè)測試場景均有確定的預(yù)期結(jié)果，自動(dòng)化遞歸解析平臺(tái)將對比解析結(jié)果，失敗用例突出顯示實(shí)際結(jié)果與預(yù)期結(jié)果的對比。

（四）生成可視化報(bào)告

遍歷執(zhí)行所有選中用例后，調(diào)用命令行工具，生成的可視化測試用例報(bào)告，按場景、模塊、整體等維度展示測試結(jié)果，以可視化方式顯示遞歸解析場景成功、失敗、忽略等執(zhí)行狀態(tài)、執(zhí)行結(jié)果。

五、結(jié)束語

遞歸解析自動(dòng)化測試平臺(tái)支持多種傳輸協(xié)議和應(yīng)用協(xié)議，支持遞歸可信解析測試、消息憑據(jù)測試，同時(shí)支持配置、可擴(kuò)展支持如TLS安全協(xié)議等機(jī)制和SM 2等加密算法，實(shí)現(xiàn)了錯(cuò)誤重試、超時(shí)退出等功能。該平臺(tái)的應(yīng)用極大提升了遞歸解析測試，尤其是回歸測試的效率，節(jié)省了人力，提高了數(shù)據(jù)、環(huán)境、腳本的復(fù)用率。

作者單位：謝家貴 陳玉英 王佳慧 李志平 中國信息通信研究院工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)研究所

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1] 欒燕，張娟娟，張健等.工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)自動(dòng)化測試平臺(tái)設(shè)計(jì)[J].制造業(yè)自動(dòng)化，2020，42（08）：122-125.

[2] 池程，馬寶羅，田娟.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析安全風(fēng)險(xiǎn)分析模型研究[J].信息通信技術(shù)與政策，2020（10）： 23-27.

[3] 王明武，王楠.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)及關(guān)鍵防范技術(shù)研究[J].工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，2019，32（11）：112-114.

[4] 李丹霞，劉舒婷，周濤等.自動(dòng)化測試方法在區(qū)塊鏈服務(wù)平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用[J].電腦與電信，2021（12）： 73-75，80.

謝家貴（1984.02-），男，漢族，山東，碩士，高級(jí)工程師，研究方向：互聯(lián)網(wǎng)域名、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析和區(qū)塊鏈等領(lǐng)域研究和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作；

陳玉英（1990.03-），? ?女，漢族，四川，碩士，中級(jí)職稱，研究方向：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)質(zhì)量保障；

王佳慧（1987.01-），? ?男，漢族，吉林，本科，中級(jí)職稱，研究方向：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈系統(tǒng)質(zhì)量保障 ；

李志平（1981.09-），男，漢族，河北邯鄲，碩士，職稱：工程師，研究方向：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈。