工业互联网递归解析自动化测试平台设计与实现

谢家贵?陈玉英?王佳慧?李志平

摘要：工业互联网标识解析体系递归节点，作为接收用户解析请求的统一入口，其功能准确性、稳定性、安全性攸关整个工业互联网标识解析体系的正确运行。测试是工业互联网标识解析体系质量控制最重要、最有效的手段。为了提升工业互联网标识解析递归节点测试效率和测试质量，构建递归解析自动化测试平台。本文基于Python语言及Pytest测试框架，设计并实现支持多种传输协议、多接口形态、支持递归可信解析测试、消息凭据测试的，可配置、可扩展的自动化测试平台。文章在对工业互联网标识解析体系、递归解析节点简要介绍的基础上，阐述了标识解析体系递归节点自动化测试平台设计思路和实现方法。

关键词：工业互联网标识；递归解析；自动化测试；安全性；质量保障

一、引言

工业互联网标识解析体系，是工业互联网网络不可或缺的组成部分，其整体架构包含根节点、五大国家顶级节点、灾备节点、二级节点、企业节点、公共递归解析节点。递归解析系统是接收标识解析统一入口，负责递归寻址并利用缓存提高解析效率的服务系统， 是标识解析体系的关键入口设施。工业互联网标识解析体系建设仍处于高速发展之中，其涉及的数字对象存储技术、数字对象注册、系统安全、标识解析技术、标识寻址技术、标识编码技术等仍在快速更新，亟须引进自动化递归解析测试技术，搭建自动化测试平台[1]，提升测试效率以适应工业互联网标识解析体系发展。

二、递归解析系统自动化测试需求

（一）功能测试需求

递归解析系统接收标识解析请求，依次从顶级节点和二级以及企业节点请求获取到应答，回复给请求方，同时处理缓存。

自动化测试平台应能满足测试递归解析支持前缀、标识的基本解析的需求。单个或批量发送解析前缀、标识请求，自动比对解析结果与预设的期望值，并生成测试报告。

（二）安全测试需求

工业互联网解析体系面临架构风险、身份安全风险、数据风险、运营安全风险等威胁[2]，递归节点作为解析体系的统一解析入口，尤其应该重视数据安全测试。

1.数据安全测试

（1）可信解析测试

工业互联网标识解析体系为了确保和验证各级节点数据的信任关系，通过数据签名和颁发证书的方式来实现可信性验证。自动化测试平台需支持用户发起可信解析请求，并从权威解析、二级节点、企业节点的返回中解包并获取可信解析响应，并与预期可信解析结果进行比对。

（2）消息凭据测试

消息凭据是标识解析协议中的一部分，当发起消息凭据请求时，递归解析系统应转发该请求至权威、二级、企业节点，要求各节点返回经节点私钥签名的消息凭据数据。递归解析节点使用解析过程中获取的公钥，对节点消息凭据数据进行验证。自动化测试平台需支持发起消息凭据请求，获取消息凭据验证结果，并自动比对。

2.通信安全测试

广义来说，数据安全也包括通信安全。递归解析节点支持UDP、TCP传输协议及HTTP、HTTPS协议，其中HTTPS在HTTP的基础上通过传输加密和身份认证保证了标识解析请求及回复过程的安全性[3]。自动化测试平台设计必须考虑上述四种协议的支持。

（三）多种标识编码规则测试需求

自动化测试平台需支持VAA、 DID、区块链标识、Ecode标识等编码技术和规则。

传统递归解析测试方法，仍基于人工测试，存在效率低、数据复用性差、测试质量依赖测试人员水平等弊端，亟需设计并实现自动化测试平台解决上述问题。

三、自动化测试平台架构

在上述分析的基础上，结合当前较成熟的pytest+allure自动化测试框架，设计了满足递归解析自动化测试需求，并支持扩展和配置的自动化测试平台[4]。测试资源管理，指测试环境部署脚本、测试数据、测试日志、测试用例的管理；测试报告管理指利用allure及相关插件工具自动生成详细的可视化测试报告，结合jenkins实现持续集成。该平台的核心为测试配置、测试数据、标识协议、网络协议、安全测试处理模块，如图1所示：

四、自动化测试执行步骤

（一）部署测试环境

搭建根、顶级、灾备、二级节点、企业节点组成的工业互联网标识递归解析测试环境，是执行自动化测试的第一步。

（二）准备测试数据

根据递归解析迭代需求，在顶级、二级、企业节点准备可供解析的前缀、标识测试数据，需涵盖普通解析、可信解析、消息凭据等主要功能。

测试数据样式如下表1所示：

（三）执行自动化测试

根据Pytest测试框架中约定的测试套件、测试标记规则，触发一次测试计划的执行， 每个测试场景均有确定的预期结果，自动化递归解析平台将对比解析结果，失败用例突出显示实际结果与预期結果的对比。

（四）生成可视化报告

遍历执行所有选中用例后，调用命令行工具，生成的可视化测试用例报告，按场景、模块、整体等维度展示测试结果，以可视化方式显示递归解析场景成功、失败、忽略等执行状态、执行结果。

五、结束语

递归解析自动化测试平台支持多种传输协议和应用协议，支持递归可信解析测试、消息凭据测试，同时支持配置、可扩展支持如TLS安全协议等机制和SM 2等加密算法，实现了错误重试、超时退出等功能。该平台的应用极大提升了递归解析测试，尤其是回归测试的效率，节省了人力，提高了数据、环境、脚本的复用率。

作者单位：谢家贵 陈玉英 王佳慧 李志平 中国信息通信研究院工业互联网与物联网研究所

参  考  文  献

[1] 栾燕，张娟娟，张健等.工业智能网关自动化测试平台设计[J].制造业自动化，2020，42（08）：122-125.

[2] 池程，马宝罗，田娟.工业互联网标识解析安全风险分析模型研究[J].信息通信技术与政策，2020（10）： 23-27.

[3] 王明武，王楠.工业互联网安全风险及关键防范技术研究[J].工业控制计算机，2019，32（11）：112-114.

[4] 李丹霞，刘舒婷，周涛等.自动化测试方法在区块链服务平台的实现及应用[J].电脑与电信，2021（12）： 73-75，80.

谢家贵（1984.02-），男，汉族，山东，硕士，高级工程师，研究方向：互联网域名、工业互联网标识解析和区块链等领域研究和基础设施建设工作；

陈玉英（1990.03-），   女，汉族，四川，硕士，中级职称，研究方向：工业互联网、标识解析系统质量保障；

王佳慧（1987.01-），   男，汉族，吉林，本科，中级职称，研究方向：工业互联网、区块链系统质量保障 ；

李志平（1981.09-），男，汉族，河北邯郸，硕士，职称：工程师，研究方向：工业互联网、区块链。