基于LLM的属性测试生成用于信息物理系统防护
软件工程
2025-06-16 v2
摘要
信息物理系统（CPS）是集成了物理、计算和通信子系统的复杂系统。这些系统的异构性使其安全保证极具挑战性。在本文中，我们提出了一种新颖的自动化方法，利用大型语言模型（LLM）生成的属性测试（PBT）对信息物理系统进行防护。我们的方法采用LLM从CPS的代码和文档中提取属性。接着，我们使用LLM生成PBT，以在CPS上验证所提取的属性。生成的PBT有两种用途。首先，它们用于在CPS部署前（即设计时）对其进行测试。其次，这些PBT可在部署后（即运行时）使用，以监控系统的行为并防止其进入不安全状态。我们在ChekProp中实现了该方法，并进行了初步实验，从相关性（与人工编写属性的匹配程度）、可执行性（多少测试在极少人工修改下即可运行）和有效性（输入空间划分的覆盖率）方面评估了生成的PBT。我们的实验和评估结果展示了利用LLM生成的属性测试为CPS创建防护机制的一条大有前景的路径。
引用
@article{arxiv.2505.23549,
title = {LLM-based Property-based Test Generation for Guardrailing Cyber-Physical Systems},
author = {Khashayar Etemadi and Marjan Sirjani and Mahshid Helali Moghadam and Per Strandberg and Paul Pettersson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.23549},
year = {2025}
}