如何保障高端裝備控制軟件的安全可信是國際公認(rèn)的重大挑戰(zhàn)，特別是中國航空、航天、軌道交通和電力控制等安全攸關(guān)領(lǐng)域，其重大裝備的核心控制軟件的研制技術(shù)，例如軟件驗(yàn)證、分析、測(cè)試與質(zhì)量評(píng)估等，急需解決技術(shù)與工具產(chǎn)品的自主可控問題，以支撐中國經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)，打破國外在該領(lǐng)域的壟斷。

5月19日，澎湃新聞（www.kxwhcb.com）記者從2019年度上海市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上獲悉，由華東師范大學(xué)牽頭，華東師范大學(xué)軟件工程學(xué)院創(chuàng)院院長(zhǎng)、中國科學(xué)院院士何積豐作為第一完成人的《面向重大工業(yè)裝備核心控制軟件的安全可信保障技術(shù)及應(yīng)用》項(xiàng)目榮獲2019年度上海市科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)。

保障安全攸關(guān)領(lǐng)域自主可控

高可信技術(shù)是保障核心工業(yè)軟件成功研制的關(guān)鍵手段。何積豐說：“控制軟件是工業(yè)重大裝備的中樞，是國家利器。要讓它足夠鋒利，就需要優(yōu)良的磨刀石。我們就是把鑄劍的磨刀石做好做精，這樣來提高重大裝備核心控制軟件的質(zhì)量，確保它們安全可信。”

項(xiàng)目參研單位聚焦中國重大工業(yè)裝備核心控制軟件的軟件安全可信保障技術(shù)，對(duì)接國家“自主可控”戰(zhàn)略部署，歷經(jīng)十余年深入研究，以產(chǎn)教學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新為路徑，攻克了軟件安全可信保障技術(shù)的三大難題，即正確性“驗(yàn)證難”、可靠性“保障難”與復(fù)雜性“分析難”。

項(xiàng)目組采用形式化分析、測(cè)試與驗(yàn)證等核心技術(shù)，首創(chuàng)形式化統(tǒng)一建模理論與多維度驗(yàn)證技術(shù)，解決了困擾國際學(xué)術(shù)界二十余年的難題；構(gòu)建了面向信物融合的多層次仿真與測(cè)試技術(shù)，支撐卡斯柯信號(hào)有限公司（國內(nèi)排名第一）的地鐵信號(hào)系統(tǒng)獲國際最高安全認(rèn)證SIL4；發(fā)明了不確定環(huán)境下多屬性量化評(píng)估與分析技術(shù)，應(yīng)用于載人航天工程等一批國家重要任務(wù)。

科學(xué)研究從產(chǎn)業(yè)實(shí)際出發(fā)

項(xiàng)目的一大亮點(diǎn)是形成了系統(tǒng)化的自主可控軟件開發(fā)工具鏈，覆蓋了重大工業(yè)裝備核心控制軟件開發(fā)的全生命周期。完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的形式化建模、測(cè)試與驗(yàn)證工具11款，已經(jīng)形成商業(yè)化產(chǎn)品的達(dá)6款。

其中，自主研發(fā)的軟件自動(dòng)化測(cè)試工具SmartUnit，更是成為了國內(nèi)首款通過國際上公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)TUV功能安全認(rèn)證的測(cè)試工具。近三年來，僅工具產(chǎn)品銷售額即達(dá)到了1.5億元。項(xiàng)目成果形成了“理論-方法-技術(shù)-產(chǎn)業(yè)應(yīng)用”的良性循環(huán)。

“我們一直希望，我們的科學(xué)研究工作，是能從產(chǎn)業(yè)實(shí)際出發(fā)，提煉科學(xué)問題，再通過研究成果的應(yīng)用來驗(yàn)證我們的想法，最終形成核心技術(shù)去解決國家所面臨的問題。”何積豐說。

在這樣的共識(shí)下，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)潛心研究探索，并在實(shí)踐中不斷完善。歷經(jīng)十余年，該項(xiàng)目已產(chǎn)生了顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。項(xiàng)目新增直接經(jīng)濟(jì)效益和利潤(rùn)累計(jì)超14.2億元人民幣，實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)超2.1億元人民幣，間接帶動(dòng)了千億產(chǎn)值的產(chǎn)業(yè)效益。

項(xiàng)目成果成功支撐了“風(fēng)云四號(hào)”衛(wèi)星發(fā)射、“神舟八號(hào)與天宮一號(hào)對(duì)接”以及“探月工程月地高速再入返回器”等在內(nèi)的多項(xiàng)重要航天任務(wù)；項(xiàng)目參研單位卡斯柯信號(hào)有限公司完全自主研發(fā)的TRANAVI城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)解決方案，成功部署于東非地區(qū)的第一條城市輕軌，即埃塞俄比亞的斯亞貝巴輕軌，成為中國第一套“走出去”的自主信號(hào)系統(tǒng)解決方案。

2018年，在該項(xiàng)目的支持下，作為支撐上海科技創(chuàng)新中心“四梁八柱”的重要?jiǎng)?chuàng)新力量——上海工業(yè)控制系統(tǒng)安全創(chuàng)新功能型平臺(tái)正式成立。該平臺(tái)是以可信軟件構(gòu)造為核心技術(shù)，聚焦軌道交通、航空航天、汽車電子和電力控制等安全攸關(guān)領(lǐng)域的軟件研制，是上海市首批推動(dòng)建設(shè)的18個(gè)研發(fā)與轉(zhuǎn)化功能型平臺(tái)之一。