《GB/T20438.3-2017電氣/電子/可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全第3部分：軟件要求》(2025年)實施指南目錄為何GB/T20438.3-2017軟件要求是功能安全體系核心?專家視角解析標準定位與未來五年行業(yè)適配趨勢中軟件安全需求規(guī)范有哪些關(guān)鍵要點?疑點解答與熱點場景下的需求確認方法規(guī)定的軟件測試要求有何特殊性?覆蓋靜態(tài)到動態(tài)測試的專家級執(zhí)行方案中軟件文檔管理要求為何至關(guān)重要?全生命周期文檔規(guī)范與未來追溯應用價值與國際標準IEC61508軟件部分有何差異?適配國內(nèi)行業(yè)需求的重點調(diào)整解讀軟件安全生命周期各階段如何落地GB/T20438.3-2017要求?從規(guī)劃到運維的全流程深度剖析與實操指導軟件設計與編碼階段怎樣滿足GB/T20438.3-2017嚴苛標準?核心技術(shù)手段與常見錯誤規(guī)避策略軟件集成與確認環(huán)節(jié)如何契合GB/T20438.3-2017要求?保障系統(tǒng)兼容性與安全性的深度操作指南軟件修改與維護階段怎樣遵循GB/T20438.3-2017?應對變更風險的核心流程與行業(yè)前沿實踐未來三年GB/T20438.3-2017實施將面臨哪些挑戰(zhàn)?提前布局的應對策略與技術(shù)升級方、為何GB/T20438.3-2017軟件要求是功能安全體系核心？專家視角解析標準定位與未來五年行業(yè)適配趨勢(一)從功能安全體系架構(gòu)看,該標準軟件要求為何處于核心支撐地位?在電氣/電子/可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)(E/E/PE安全相關(guān)系統(tǒng))中,軟件是實現(xiàn)安全功能的關(guān)鍵載體。若軟件存在缺陷,即便硬件設計完善,系統(tǒng)也無法保

障安全。該標準明確軟件全生命周期安全要求,為功能安全體系提供關(guān)鍵支撐,缺失其規(guī)范,整個體系將難以有效運行,故處于核心地位。(二)專家視角下,標準對軟件功能安全的保障作用體現(xiàn)在哪些關(guān)鍵層面?專家認為,標準從需求、設計、編碼、測試等多層面保障軟件功能安全。在需求層面,明確安全需求規(guī)范,避免需求模糊導致安全漏洞;設計編碼階段,規(guī)定技

術(shù)手段與規(guī)范,降低設計缺陷和編碼錯誤;測試環(huán)節(jié),覆蓋多類測試要求,確保軟件缺陷及時發(fā)現(xiàn),全方位保障軟件安全。(三)未來五年,隨著行業(yè)技術(shù)升級,該標準軟件要求將如何適配新的應用場景?01未來五年,人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)在E/E/PE安全相關(guān)系統(tǒng)中應用增多。該標準軟件要求將在智能算法安全驗證、多設備協(xié)同軟件安全等方面適配新場景,比

如新增智能算法測試方法,規(guī)范多設備數(shù)據(jù)交互軟件安全要求,確保在新技術(shù)應用下軟件仍符合功能安全標準。02(四)對比無標準約束的軟件開發(fā),符合該標準要求能帶來哪些不可替代的價值?無標準約束的軟件開發(fā),安全設計隨意,易出現(xiàn)安全隱患,且出現(xiàn)問題后難以追溯。符合該標準的軟件開發(fā),有明確的流程和規(guī)范,能降低安全風險,保障軟件

穩(wěn)定運行,同時完善的文檔管理便于問題追溯和后期維護,提升軟件整體質(zhì)量和可靠性。0102二、軟件安全生命周期各階段如何落地GB/T20438.3-2017要求？從規(guī)劃到運維的全流程深度剖析與實操指導（一）軟件安全規(guī)劃階段，如何依據(jù)標準確定安全目標與整體策略？規(guī)劃階段需先明確系統(tǒng)安全完整性等級（SIL）

，結(jié)合標準要求，確定軟件安全目標，如防止特定危險事件發(fā)生。整體策略上，要規(guī)劃軟件生命周期各階段的安

全活動，組建專業(yè)團隊，制定資源分配計劃，確保后續(xù)各階段工作圍繞安全目標展開，符合標準規(guī)范。(二)需求分析階段,怎樣按照標準將安全需求轉(zhuǎn)化為具體、可驗證的軟件需求?01首先收集系統(tǒng)安全相關(guān)需求,依據(jù)標準對需求進行分類梳理,明確軟件需實現(xiàn)的安全功能。然后將安全需求細化,使其具有可度量、可驗證性,比如規(guī)定軟件在

特定時間內(nèi)響應故障的具體指標,同時形成需求文檔,確保需求表述清晰,符合標準中需求規(guī)范要求,便于后續(xù)驗證。02（三）軟件實現(xiàn)階段（設計、編碼）

，落地標準要求有哪些具體的實操步驟？設計階段，采用模塊化設計，遵循標準中的設計規(guī)范，確保模塊間接口清晰，

降低耦合度，

同時進行設計評審，檢查是否符合安全需求。編碼階段，選擇合適編

程語言，遵循編碼標準，避免使用易引發(fā)安全漏洞的語句，定期進行代碼審查，借助工具檢測代碼缺陷，確保編碼質(zhì)量符合標準。(四)軟件運維階段,如何依據(jù)標準對軟件運行狀態(tài)監(jiān)控及安全問題應急處理?01運維階段要建立監(jiān)控機制,按照標準要求實時監(jiān)測軟件運行參數(shù),如響應時間、錯誤率等,及時發(fā)現(xiàn)異常。制定應急處理預案,明確安全問題發(fā)生后的處理流程,如故障定位、修復、驗證等步驟,處理完成后記錄相關(guān)信息,形成文檔,同時定期對運維過程進行評估,持續(xù)改進,符合標準運維要求。02三、GB/T20438.3-2017中軟件安全需求規(guī)范有哪些關(guān)鍵要點？疑點解答與熱點場景下的需求確認方法(一)標準中軟件安全需求的來源與分類有哪些明確規(guī)定?核心要點是什么?01標準規(guī)定軟件安全需求來源于系統(tǒng)安全需求、風險分析結(jié)果及相關(guān)法律法規(guī)要求。分類上分為功能安全需求和非功能安全需求,功能安全需求確保軟件實現(xiàn)特定

安全功能,非功能安全需求涉及可靠性、可用性等。核心要點是需求需完整、

明確、無歧義,且與安全目標和SIL等級相匹配。02(二)實際應用中,關(guān)于軟件安全需求優(yōu)先級劃分,標準未明確部分該如何合理界定?01當標準未明確時,可結(jié)合系統(tǒng)風險等級劃分優(yōu)先級。高風險場景下需優(yōu)先滿足的安全需求,如防止直接導致人員傷亡的需求,優(yōu)先級最高;對系統(tǒng)安全影響較小

的需求,優(yōu)先級相對較低。

同時參考行業(yè)實踐和專家意見,確保優(yōu)先級劃分合理,保障關(guān)鍵安全需求優(yōu)先實現(xiàn)。02(三)在工業(yè)自動化控制這一熱點場景中,如何依據(jù)標準確認軟件安全需求的完整性與準確性?01先梳理工業(yè)自動化控制場景中的危險場景和風險點,結(jié)合標準要求列出初步安全需求。然后組織多方評審,包括安全專家、技術(shù)人員、用戶等,檢查需求是否覆

蓋所有風險點,表述是否準確。通過模擬場景測試,驗證需求在實際控制過程中的可行性,確保需求完整且準確符合標準。02(四)標準要求軟件安全需求需可驗證,實操中如何設計驗證方案確保滿足這一要求?01設計驗證方案時,先將每個安全需求轉(zhuǎn)化為可驗證的指標,如

“軟件在1秒內(nèi)響應故障”

。然后選擇合適的驗證方法,如測試、審查等。制定詳細驗證步驟,明

確測試用例、預期結(jié)果等,安排專業(yè)人員執(zhí)行驗證,記錄驗證過程和結(jié)果。若驗證不通過,及時修改需求或軟件,直至滿足可驗證要求。02四、軟件設計與編碼階段怎樣滿足GB/T20438.3-2017嚴苛標準？核心技術(shù)手段與常見錯誤規(guī)避策略(一)軟件設計階段,符合標準要求的模塊化設計與接口設計有哪些核心技術(shù)手段?模塊化設計方面,采用功能分解法,按安全功能將軟件劃分為獨立模塊,每個模塊職責單一,依據(jù)標準確保模塊內(nèi)高內(nèi)聚、模塊間低耦合。接口設計上,明確接

口參數(shù)、數(shù)據(jù)格式、交互協(xié)議,采用標準化接口,進行接口評審和測試,防止接口漏洞,符合標準設計要求。(二)編碼階段,針對不同編程語言,標準推薦的安全編碼規(guī)范有何差異與共性?01差異在于不同編程語言特性不同,如C語言需重點關(guān)注內(nèi)存管理規(guī)范,防止緩沖區(qū)溢出;Java則側(cè)重類和對象的安全使用規(guī)范。共性是都要求避免使用不安全

函數(shù)或方法,進行輸入驗證和輸出編碼,規(guī)范代碼注釋和命名,確保代碼可讀性和可維護性,符合標準安全編碼原則。02(三)實際開發(fā)中,軟件設計與編碼階段常見的違背標準的錯誤有哪些?如何有效規(guī)避?常見錯誤有設計模塊耦合度高、接口不明確,編碼時使用不安全函數(shù)、未進行輸入驗證等。規(guī)避需在設計階段加強評審,采用工具檢測設計缺陷;編碼前開展安

全編碼培訓,編碼中使用靜態(tài)代碼分析工具,定期進行代碼審查,及時發(fā)現(xiàn)并修正錯誤,確保符合標準。(四)標準對軟件設計與編碼階段的文檔記錄有哪些具體要求?如何規(guī)范文檔以滿足追溯需求?01標準要求記錄設計方案、設計評審結(jié)果、編碼規(guī)范、代碼審查記錄等文檔。規(guī)范文檔需明確文檔格式、

內(nèi)容要素,確保信息完整、準確、清晰。采用版本控制管

理文檔,記錄文檔修改歷史,標注修改人、修改時間和原因,便于追溯軟件設計與編碼過程,符合標準文檔要求。02五、GB/T20438.3-2017規(guī)定的軟件測試要求有何特殊性？覆蓋靜態(tài)到動態(tài)測試的專家級執(zhí)行方案(一)相較于普通軟件測試,該標準規(guī)定的軟件測試在測試目標與測試范圍上有何特殊性?01普通軟件測試側(cè)重功能實現(xiàn)和性能達標,而該標準測試目標是驗證軟件是否滿足安全需求,確保達到規(guī)定SIL等級。測試范圍更廣泛,不僅包括功能測試,還

涵蓋安全機制測試、故障注入測試等,需覆蓋軟件全生命周期,關(guān)注潛在安全隱患,特殊性在于以保障功能安全為核心。02(二)靜態(tài)測試階段,如何依據(jù)標準開展代碼審查與靜態(tài)分析?專家級操作要點有哪些?01代碼審查需組建專業(yè)團隊,依據(jù)標準和編碼規(guī)范,檢查代碼是否符合安全要求,如是否存在不安全函數(shù)。靜態(tài)分析使用專業(yè)工具,配置符合標準的分析規(guī)則,對

代碼進行掃描,檢測內(nèi)存泄漏、邏輯錯誤等問題。專家級要點是結(jié)合人工審查和工具分析,重點關(guān)注高風險代碼段,記錄問題并跟蹤整改。02(三)動態(tài)測試中,故障注入測試與安全功能測試如何按照標準要求執(zhí)行?具體流程是什么?01故障注入測試先依據(jù)標準確定需注入的故障類型和場景,如硬件故障、數(shù)據(jù)錯誤等,然后搭建測試環(huán)境,注入故障,監(jiān)測軟件響應是否符合安全要求。安全功能

測試根據(jù)安全需求設計測試用例,執(zhí)行測試用例驗證軟件安全功能是否正常實現(xiàn),流程為測試準備、執(zhí)行測試、記錄結(jié)果、分析評估,確保符合標準。02(四)測試過程中發(fā)現(xiàn)不符合項時,標準對問題整改與回歸測試有哪些嚴格要求?如何落實?01標準要求對不符合項進行分析,確定根本原因,制定整改方案,明確整改責任人與期限。整改后開展回歸測試,驗證問題是否解決,且回歸測試范圍需覆蓋受影

響的軟件部分。落實需建立問題跟蹤機制,記錄整改和回歸測試過程,確保所有不符合項閉環(huán)管理,符合標準要求。02六、軟件集成與確認環(huán)節(jié)如何契合GB/T20438.3-2017要求？保障系統(tǒng)兼容性與安全性的深度操作指南(一)軟件集成階段,如何按照標準要求制定集成策略,確保各模塊與系統(tǒng)的兼容性?01先分析軟件模塊特性和接口要求,依據(jù)標準制定集成策略,可采用自底向上、

自頂向下等方式。

明確集成順序、測試重點,在集成過程中,逐步將模塊接入系統(tǒng),每一步都進行接口測試和功能測試,檢查模塊間數(shù)據(jù)交互是否正常,確保各模塊與系統(tǒng)兼容,符合標準集成要求。02(二)集成測試中,針對不同集成層次(模塊間、軟件與硬件間),標準規(guī)定的測試內(nèi)容與方法有何不同?01模塊間集成測試,按標準測試模塊接口的正確性、數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性,采用黑盒測試等方法。軟件與硬件間集成測試,重點測試軟件對硬件的控制能力、硬件狀

態(tài)反饋的處理,需搭建真實硬件環(huán)境,模擬實際運行場景,采用聯(lián)合測試方法,確保軟硬件協(xié)同工作符合標準。02(三)軟件確認環(huán)節(jié),如何依據(jù)標準驗證軟件是否滿足預期的安全要求與用戶需求?確認環(huán)節(jié)需依據(jù)標準和需求文檔,制定確認計劃,選擇合適的確認方法,如測試、審查、演示等。通過執(zhí)行確認活動,驗證軟件安全功能是否達標、是否符合用

戶使用需求,記錄確認結(jié)果。若存在偏差,分析原因并整改,直至軟件滿足預期要求,符合標準確認規(guī)范。(四)實際操作中,如何解決軟件集成與確認環(huán)節(jié)常見的與標準不符的問題?先建立問題識別機制,及時發(fā)現(xiàn)集成與確認中的不符問題。對問題進行分類分析,明確不符合標準的具體條款和原因。制定針對性整改措施,如調(diào)整集成方案、

補充測試等,整改后重新驗證。

同時總結(jié)經(jīng)驗,優(yōu)化流程,避免同類問題再次出現(xiàn),確保符合標準要求。七、GB/T20438.3-2017中軟件文檔管理要求為何至關(guān)重要？全生命周期文檔規(guī)范與未來追溯應用價值(一)從功能安全角度出發(fā),標準強調(diào)軟件文檔管理重要性的核心原因是什么?01軟件文檔是軟件全生命周期的重要記錄,從功能安全角度,文檔可追溯軟件安全需求的來源、設計思路、測試過程等。若文檔缺失或不規(guī)范,當軟件出現(xiàn)安全問

題時,難以定位原因,無法有效整改,也無法驗證軟件是否符合安全要求,故標準強調(diào)文檔管理以保障功能安全可追溯、可驗證。02(二)標準對軟件全生命周期各階段的文檔類型與內(nèi)容規(guī)范有哪些詳細規(guī)定?01規(guī)劃階段需有安全計劃文檔,明確安全目標和策略;需求階段有需求規(guī)格說明書,包含安全需求;設計階段有設計文檔,說明設計方案;編碼階段有編碼規(guī)范和

代碼注釋;測試階段有測試計劃、用例和報告;運維階段有運維記錄和問題處理文檔。各文檔內(nèi)容需完整、準確、清晰,符合標準格式要求。02(三)在文檔的編制、審核、歸檔與更新過程中,如何確保符合標準要求?實操要點有哪些?01編制時依據(jù)標準確定文檔內(nèi)容和格式,確保信息完整。審核需組建專業(yè)團隊,檢查文檔是否符合標準和實際情況。歸檔采用統(tǒng)一的存儲系統(tǒng),分類管理,做好備

份。更新時記錄修改內(nèi)容、原因和時間,重新審核歸檔。實操要點是建立文檔管理流程,明確各環(huán)節(jié)責任人,使用工具輔助管理,確保合規(guī)。02(四)未來在軟件安全審計與事故追溯中,規(guī)范的文檔管理將發(fā)揮哪些關(guān)鍵應用價值?01安全審計時,規(guī)范文檔可提供軟件全流程證據(jù),證明軟件符合安全標準,便于審計人員評估軟件安全狀況。事故追溯中,通過文檔能快速查找事故相關(guān)的需求、

設計、測試等信息,定位事故原因,為事故分析和整改提供依據(jù),同時也能為類似軟件的開發(fā)提供經(jīng)驗借鑒,減少事故再次發(fā)生。02八、軟件修改與維護階段怎樣遵循GB/T20438.3-2017？應對變更風險的核心流程與行業(yè)前沿實踐(一)軟件修改前,如何依據(jù)標準進行變更影響分析,評估修改對軟件安全的潛在風險?01先明確修改需求,依據(jù)標準梳理受修改影響的軟件模塊、功能和文檔。從安全角度分析修改可能引入的新風險,如是否影響安全功能實