什么是故障注入

硬件故障注入（HWIFI）是在硬件层面注入故障，如短路电路板连接、改变电压、升高或降低温度、用辐射轰击硬件等。这种方式可以模拟真实的硬件故障情况，但实施起来较为困难，成本较高。

软件故障注入（SWIFI）是在软件层面注入故障，可分为以下两种： 编译时注入是修改源代码，通过代码插桩或变异测试等方式注入模拟故障。这种方式需要访问源代码，但可以精确控制注入的故障类型和位置。 运行时注入是在程序执行过程中注入故障，如通过驱动程序拦截系统调用并随机返回错误。这种方式不需要访问源代码，但控制注入的精度较低。

协议模糊测试是向系统输入无效的输入数据，而不了解系统内部代码，从而测试协议实现的健壮性。这种方式简单有效，但难以精确控制注入的故障类型。

硬件故障注入（HWIFI）是通过物理方式向硬件原型注入故障，例如改变电压、温度或用辐射轰击电路。这种技术用于测试硬件系统的可靠性。硬件故障注入通常需要专门的设备和环境，成本较高，主要应用于关键任务系统的硬件测试。

软件故障注入（SWIFI）是在软件系统中注入故障。SWIFI技术可分为两种类型：编译时注入和运行时注入。 编译时故障注入通过修改源代码来注入模拟故障，例如通过变异测试或代码插入。这种方法的优点是可以系统地注入各种故障，缺点是无法模拟运行时环境的所有情况。 运行时故障注入使用软件触发器在运行系统中注入故障，例如破坏内存、寄存器或I/O。这种方法可以更真实地模拟实际运行环境，但注入故障的位置和时间需要精心设计。

许多工具如Ferrari、FTAPE、Doctor、Orchestra、Xception、Grid-FIT和MODIFI等可用于自动化故障注入测试。这些工具能够解析程序并系统地插入故障。但是，故障注入测试必须经过精心设计，以最小化误报，因为注入的故障可能会创造出正常运行时不可能出现的情况。

在操作系统测试中，故障注入通常由一个驱动程序执行，该驱动程序会拦截系统调用并随机返回一些失败结果。这有助于测试低级用户模式软件的错误处理能力。

故障注入被广泛用于软件测试，尤其是为了提高测试覆盖率，通过注入故障测试那些可能无法执行的错误处理代码路径。它被认为是开发健壮软件的重要组成部分。

模糊测试（也称为Fuzzing）是一种故障注入类型，用于测试通信接口（如协议、命令行参数或API）中的漏洞。它通过向目标系统发送格式不正确或恶意的数据触发潜在的漏洞。

故障注入还可用于评估硬件系统的可靠性和弹性，通过物理方式诱发故障实现。例如对电子元件施加高压、极端温度或电磁脉冲。软件故障注入技术也可用于模拟硬件故障。