Tik-76.115 Testaussuunnitelma

Stegano

Sisällysluettelo

1. Johdanto
2. Testauksen kohde ja tavoitteet
3. Testausympäristö
4. Testauksen organisointi ja raportointi
5. Toimintojen testitapaukset ja hyväksymiskriteerit
6. Ei-toiminnallisten ominaisuuksien testaaminen

1. Johdanto

Tämä dokumentti

Luvussa 2 "Testauksen kohde ja tavoitteet" kerrotaan mitä testataan ja mitä testauksella pyritään saavuttamaan.

Luvussa 3 "Testausympäristö" kuvataan tarvittavat laitteet ja ohjelmistot.

Luvussa 4 "Testauksen organisointi ja raportointi" kerrotaan kuka testaa mitäkin ja milloin sekä miten tuloksen raportoidaan.

Luvussa 5 "Toimintojen testitapaukset ja hyväksymiskriteerit" kerrotaan miten toimintoja testataan ja mikä on toimintojen oikea lopputulos.

Luvussa 6 "Ei-toiminnallisten ominaisuuksien testaaminen" kerrotaan mitä ja miten ohjelmiston ei-toiminnallisia ominaisuuksia testataan.

Määritelmät ja termit

• Kätkentäbitti (hiding bit)

  Sellainen peitetiedoston kohinainen bitti, johon salainen viesti kätketään. Kaikki kohinaiset bitit eivät ole välttämättä kätkentäbittejä.

• Peitetiedosto (cover file)

  Tiedosto, johon salainen viesti kätketään. Tiedoston täytyy sisältää kohinaa, johon salainen viesti kätketään.

• Kätköviesti (stego message)

  Peitetiedosto kätkennän jälkeen, eli viesti, joka kuljettaa kätkettyä salaista viestiä.

Lähdeluettelo

• Bruce Schneier. Applied Cryptography. John Wiley & Sons, Inc. 1996.
• Tuomas Aura. Practical invisibility in digital communication, Workshop on Information Hiding, University of Cambridge, May 1995.
• Maxwell T. Sandford II, Jonathan N Bradley, and Theodore G. Handel. The data embedding method. In Proceeding of the SPIE Photonics East Conference, Philadelphia, September 1995.
• Michael Luby and Charles Rackoff. How to construct pseudorandom permutations from pseudorandom functions. SIAM Journal on Computing, 17(2):373-386, April 1988.
• Steffen Möller, Andreas Pfizmann, and Ingo Stierand. Rechnergstutzte Steganographie: Wie sie funktioniert und warum folglich jede Reglementierung von Verschlusselung unsinnig ist. Dateschultz und Datensicherung, (6):318-326, June 1994.
• gif89a.doc
• bmp.doc
• pbm.html
• jpeg
• Crypto++ 2.1

2. Testauksen kohde ja tavoitteet

Käyttöliittymät tehdään kahteen käyttöjärjestelmäympäristöön jotka molemmat testataan. Käyttäjän syötteiden (komentoriviargumentit UNIX-ympäristössä tai hiirellä tehtävät valinnat Windows-ympäristössä) on toimittava toiminnallisessa määrittelyssä kuvatulla tavalla, eikä ohjelma saa kaatua virheellisiin syötteisiin. Odottamattomista virhetilanteista (esim. tiedoston avaus ei onnistu) on osattava toipua oikein.

Myös algoritmien toimivuus on luonnollisesti testattava. Purettaessa oikealla avaimella piilotettu sanoma, on sanoman oltava täsmälleen sama kuin mitä se oli ennen piilotusta. Piilotettava tiedosto voi olla esim. binääri-tiedosto joka ei välttämättä toimi jos yksikin bitti on muuttunut.

Testauksen tavoitteena on saada aikaan toimiva ja stabiili ohjelmisto.

3. Testausympäristö

Unix-käyttöjärjestelmän testaukseen käytetään pääasiassa korkeakoulun alpha-tietokoneita joissa on Digital Unix käyttöjärjestelmä. Siirrettävyyden testaamiseksi ohjelmistoa testataan myös mahdollisimman monessa muussa Unix-käyttöjärjestelmässä (HP-UX, Aix, Linux jne).
Windows-käyttöliittymä testataan windows95- käyttöjärjestelmän sisältävässä tietokoneessa.

Kirjastoja testataan kaikissa edellämainituissa käyttöjärjestelmäympäristöissä käyttöliittymien testauksen ohessa.

4. Testauksen organisointi ja raportointi

Ensimmäiset testit suoritetaan prototyyppi 1-vaiheessa. Siinä ja kaikissa seuraavissa vaiheissa pyritään testataan kaikkia edellämainittuja osa-alueita. Testaus suoritetaan aina vaiheen lopussa kun vaiheen muut tavoitteet on saatu tehtyä. Kussakin vaiheessa palautetaan testiraportti jossa luetellaan tarkasti testatut asiat, löydetyt virheet ja niiden syyt (jos tiedossa).

5. Toimintojen testitapaukset ja hyväksymiskriteerit

5.1 Käyttöliittymät

Windows-käyttöliittymässä ei käyttäjän pitäisi pystyä valitsemaan vääriä algoritmeja vaan käyttöliittymä antaa valita vain sallittuja algoritmeja peitetiedostoformaatin valinnan jälkeen. Testauksessa keskitytään käyttöliittymän toiminnallisuuden testaukseen, ohjelman jokaisen tilan on toimittava toiminnallisessa määrittelyssä kuvatulla tavalla.

5.2 Kirjastot

Tuotetun kuvatiedoston formaattia verrataan alkuperäiseen (vertailu suoritetaan useille eri ohjelmistoilla tuotetuille kuville). Näin vakuututaan siitä, että tuotettu kuvaformaatti ei eroa alkuperäisestä.

5.3 Ohjelmiston testaus UNIX-ympäristössä

Väärien optioiden testaus

• Tavoite: Ohjelman tulee hyväksyä vain oikeita optioita.
  
• Testaustapahtuma: Annetaan ohjelmalle useita erilaisia vääriä optioita. Sekä niin että kaikki optiot ovat vääriä sekä niin että joukossa on vain yksi väärä optio. Ohjelmiston tulisi palauttaa kaikissa tilanteissa virheilmoitus.

Kätkentävaiheen testaus

• Verbose-moodin testaus
  Tavoite: Ohjelmiston tulee tulostaa standard output:iin tietoa suorittamistaan toimenpiteistä vain käytettäessä -v optiota.
  Testitapahtuma: Suoritetaan seuraavat testit sekä ilman -v optiota että sen kanssa. Tarkastetaan että tavoite toteutuu.

• Syöttövuon valinnan testaus
  Tavoite: Ohjelmiston tulee lukea kätkettävä tieto standard input:sta joss -f optiolla ei ole toisin määrätty. Jos -f optio on annettu, tulee ohjelmiston lukea kätkettävä tieto annetusta tiedostosta joss ko. tiedosto on olemassa. Jos ko. tiedosto ei ole, tulee ohjelmiston antaa virheilmoitus.
  Testitapahtuma: Suoritetaan seuraavat testit sekä ilman -f optiota että sen kanssa sekä olemassaolevilla että olemattomilla tiedostonimillä. Tarkastetaan että tavoite toteutuu.

• Kätkentäbittien valinnan testaus
  Tavoite: Ohjelmiston tulee toimia -r optiolla annettujen kulloisellekin peitetiedostoformaatille toteutettujen kätkentäbittienvalinta-algoritmien kanssa. Jos algoritmi on väärä, tulee ohjelmiston antaa virheilmoitus. Ohjelmistoa on voitava käyttää myös ilman -r optiota, jolloin sen tulee käyttää ko. peitetiedostoformaatin oletusalgoritmiä.
  Testaustapahtuma: Suoritetaan seuraavat testit sekä ilman -r optiota että sen kanssa sekä kaikilla oikeilla että väärällä algoritmivalinnoilla. Tarkastetaan että tavoite toteutuu.

• Viestin salausalgoritmien testaus
  Tavoite: Ohjelmiston tulee sallia -s optiolla annettujen kulloisellekin peitetiedostoformaatille toteutettujen viestin salausalgoritmien kanssa. Jos algoritmi on väärä, tulee ohjelmiston antaa virheilmoitus. Ohjelmistoa on voitava käyttää myös ilman -s optiota, jolloin sen tulee käyttää ko. peitetiedostoformaatin oletusalgoritmiä.
  Testaustapahtuma: Suoritetaan seuraavat testit sekä ilman -s optiota että sen kanssa sekä kaikilla oikeilla että väärällä algoritmivalinnoilla. Tarkastetaan että tavoite toteutuu.

• Viestin kompressioalgoritmien testaus
  Tavoite: Ohjelmiston tulee sallia -c optiolla annettujen kulloisellekin peitetiedostoformaatille toteutettujen viestin kompressioalgoritmien kanssa. Jos algoritmi on väärä, tulee ohjelmiston antaa virheilmoitus. Ohjelmistoa on voitava käyttää myös ilman -c optiota, jolloin sen tulee käyttää ko. peitetiedostoformaatin oletusalgoritmiä.
  Testaustapahtuma: Suoritetaan seuraavat testit sekä ilman -c optiota että sen kanssa sekä oikeilla että väärillä algoritmivalinnoilla. Tarkastetaan että tavoite toteutuu.
• Viestin pituuden testaus
  Tavoite: Ohjelmiston tulee antaa virheilmoitus jos kätkettävä viesti on liian pitkä eikä mahdu peitetiedostoon.
  Testaustapahtuma: Suoritetaan seuraavat testit sekä sopivan mittaisilla että liian pitkillä viesteillä Tarkastetaan että tavoite toteutuu.

• Kätkötiedoston kirjoituksen testaus
  Tavoite: Ohjelmiston tulee antaa virheilmoitus jos se ei voi kirjoittaa kätkötiedostoa ( outputfile).
  Testaustapahtuma: Yritetään kätkeä tietoa sekä lailliseen tiedostoon että sellaiseen, johon kirjoitus ei onnistu. Tarkastetaan että tavoite toteutuu.

Purkuvaiheen testaus

• Verbose-moodin testaus
  Tavoite: Ohjelmiston tulee tulostaa standard output:iin tietoa suorittamistaan toimenpiteistä vain käytettäessä -v optiota.
  Testitapahtuma: Suoritetaan seuraavat testit sekä ilman -v optiota että sen kanssa. Tarkastetaan että tavoite toteutuu.

• Kätkentäbittien valinnan testaus
  Tavoite: Ohjelmiston tulee toimia oikein -r optiolla annettujen kulloisellekin peitetiedostoformaatille toteutettujen kätkentäbittienvalinta-algoritmien kanssa. Jos algoritmi on väärä, tulee ohjelmiston antaa virheilmoitus. Ohjelmistoa on voitava käyttää myös ilman -r optiota, jolloin sen tulee käyttää ko. peitetiedostoformaatin oletusalgoritmiä. Ohjelmiston tulee löytää kätketty tieto jos valinta-algoritmi on sama kuin kätkentävaiheessa käytetty, muutoin ohjelmiston tulee palautta virheilmoitus.
  Testaustapahtuma: Suoritetaan seuraavat testit sekä ilman -r optiota että sen kanssa sekä oikeilla että väärillä algoritmivalinnoilla. Testit suoritetaan sekä samoilla että eri algoritmeillä kuin kätkentävaiheessa on käytetty. Tarkastetaan että tavoite toteutuu.

• Viestin salausalgoritmien testaus
  Tavoite: Ohjelmiston tulee sallia -s optiolla annettujen kulloisellekin peitetiedostoformaatille toteutettujen viestin salausalgoritmien kanssa. Jos algoritmi on väärä, tulee ohjelmiston antaa virheilmoitus. Ohjelmistoa on voitava käyttää myös ilman -s optiota, jolloin sen tulee käyttää ko. peitetiedostoformaatin oletusalgoritmiä. Ohjelmiston tulee löytää kätketty tieto jos salausalgoritmi on sama kuin kätkentävaiheessa käytetty, muutoin ohjelmiston tulee palautta virheilmoitus.
  Testaustapahtuma: Suoritetaan seuraavat testit sekä ilman -s optiota että sen kanssa sekä oikeilla että väärillä algoritmivalinnoilla. Testit suoritetaan sekä samoilla että eri algoritmeillä kuin kätkentävaiheessa on käytetty. Tarkastetaan että tavoite toteutuu.

• Kätkötiedoston lukemisen testaus
  Tavoite: Ohjelmiston tulee antaa virheilmoitus jos se ei voi lukea kätkötiedostoa (inputfile).
  Testaustapahtuma: Suoritetaan seuraavat testit sekä olemassa olevilla että olemattomilla kätkötiedostoilla.

• Puretun viestin oikeellisuuden testaus
  Tavoite: Ohjelman tulee oikeilla palauttaa valinnoilla palauttaa kätketty tieto bitilleen samanlaisena kuin se oli kätkettäessä annettu.
  Testaustapahtuma: Puretaan kätkentävaiheen testauksessa syntyneitä kätkötiedostoja. Tarkastetaan että tavoite toteutuu.

5.4 Ohjelmiston testaus Windows-ympäristössä

• Peitetiedoston nimen oikeellisuuden testaus
  Tavoite: Ohjelma ei saa hyväksyä käyttäjän syöttämänä virheellistä peitetiedoston nimeä.
  Testitapahtuma 1: Käyttäjä valitsee viestin piilotus -toiminnon, ja kirjoittaa peitetiedoston valintaikkunassa tiedoston nimen paikalle virheellisen tiedoston nimen. Tarkistetaan, että tavoite toteutuu.
  Testitapahtuma 2: Vastaava kuin testitapahtuma 1, mutta tehdään viestin purku -toiminnossa.

• Kirjoituksen testaus
  Tavoite: Jos käyttäjän valitsemaa kohdetiedostossa ei voida kirjoittaa, niin järjestelmän tulee toipua virheestä ja antaa ilmoitus asiasta käyttäjälle.
  Testitapahtuma 1: Käyttäjä valitsee viestin piilotus -toiminnon, ja valitsee kohdetiedostoksi viallisen nimen (esim "\\" tai ""). Tarkistetaan, että tavoite toteutuu.
  
• Viestitiedoston oikeellisuuden testaus
  Tavoite: Ohjelma ei saa hyväksyä virheellistä viestitiedoston nimeä. Testitapahtuma 1: Käyttäjä valitsee viestin piilotus -toiminnossa käyttävänsä viestitiedostoa ja kirjoittaa tiedoston nimen kohdalle virheellisen tiedostonimen. Tarkistetaan, että tavoite toteutuu.
  Testitapahtuma 2: Käyttäjä valitsee viestitiedoston nimen "browse" -aputoiminnon avulla, ja kirjoittaa tiedoston nimen kohdalle virheellisen tiedostonimen. Tarkistetaan, että tavoite toteutuu.

5.5 Tallennusformaattien visuaalinen testaus

• Tavoite: Ohjelman tulee tallentaa kätkötiedostot kätkennän jälkeen samanlaisessa formaatissa kuin kätkötiedosto oli ennen kätkemistä. Esimerkiksi kaikkien kätkötiedostoformaatissa mahdollisesti olevien kommenttien on säilyttävä kätkennän aikana eikä tallennusformaattiin saa tulla esim. ylimääräisiä välilyöntejä/rivinvaihtoja ascii-muotoisissa kätköformaateissa.
• Testaustapahtuma: Kätketään viestejä useisiin kunkin eri formaatin kätkötiedostoihin ja tarkastetaan visuaalisesti että tavoitteet toteutuvat.

5.6 Yhteensopivuustestit

6. Ei-toiminnallisten ominaisuuksien testaaminen