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Análisis estático vs. análisis dinámico
El análisis estático y el análisis dinámico actúan como un enfoque doble para mejorar el proceso de desarrollo en términos de confiabilidad, detección de errores, eficiencia y seguridad. Pero, ¿en qué se diferencian y por qué cada uno es importante?
El análisis estático y el análisis dinámico actúan como un enfoque doble para mejorar el proceso de desarrollo en términos de confiabilidad, detección de errores, eficiencia y seguridad. Pero, ¿en qué se diferencian y por qué cada uno es importante?
Encontrar y corregir errores al principio del desarrollo vale la pena de muchas maneras. Puede reducir el tiempo de desarrollo, reducir costos y prevenir filtraciones de datos u otras vulnerabilidades de seguridad. En particular con DevOps, la incorporación de pruebas en el SDLC de manera temprana y continua puede ser extremadamente útil.
Aquí es donde entran en juego las pruebas de análisis dinámico y estático. Cada uno sirve para diferentes propósitos dentro del SDLC y, al mismo tiempo, ofrece retornos de la inversión únicos y casi inmediatos para cualquier equipo de desarrollo.
Maximizar la calidad del software significa saber cuándo y cómo utilizar el análisis estático y dinámico.
Análisis de código estático es un término amplio que se utiliza para describir varios tipos diferentes de análisis. Sin embargo, todos ellos tienen un rasgo común: no requieren la ejecución de código para funcionar.
Por el contrario, el análisis dinámico requiere la ejecución de código. Aunque hay otras diferencias, esta característica es lo que separa drásticamente los dos tipos de enfoques de prueba.
Esto también significa que cada enfoque ofrece diferentes beneficios en diferentes etapas del proceso de desarrollo. Para entender estas diferencias, repasemos lo siguiente.
Las pruebas de análisis de código estático incluyen varios tipos, siendo los dos principales basados en patrones y basados en flujo.
El análisis estático basado en patrones busca patrones de código que violen las reglas de codificación definidas. Además de garantizar que el código cumpla con las expectativas uniformes de cumplimiento normativo o iniciativas internas, ayuda a los equipos a evitar defectos como fugas de recursos, problemas de rendimiento y seguridad, errores lógicos y mal uso de la API.
El análisis estático basado en flujo implica encontrar y analizar las diversas rutas que se pueden tomar a través del código. Esto puede suceder por control (el orden en que se pueden ejecutar las líneas) y por datos (las secuencias en las que se puede crear, cambiar, usar y destruir una variable o entidad similar). Estos procesos pueden exponer problemas que conducen a defectos críticos como:
También puede detectar problemas de seguridad señalando rutas que eluden el código crítico para la seguridad, como el código de autenticación o cifrado.
Además, el análisis de métricas implica medir y visualizar varios aspectos del código. Puede ayudar a detectar defectos existentes, pero más a menudo advierte sobre posibles dificultades para prevenir y detectar defectos futuros cuando se mantiene el código. Esto se hace encontrando complejidad y dificultad como:
Un ejemplo sencillo de análisis estático es el uso de herramientas automatizadas para inspeccionar el código fuente en busca de problemas sin ejecutar el programa. Estas herramientas analizan la estructura, la lógica y el flujo de datos del código para detectar problemas en las primeras etapas del desarrollo.
Por ejemplo, un linter escanea código C o C++ para aplicar estándares de codificación y marcar problemas como variables no utilizadas, código inaccesible o construcciones de lenguaje inseguras.
Un análisis semántico o de tipo estático examina cómo se utilizan las variables y funciones en todo el código base para identificar causas de fallas en tiempo de ejecución, entre ellas:
El análisis estático también se utiliza comúnmente para el análisis de seguridad. Al rastrear el flujo de datos a través del código, las herramientas pueden detectar vulnerabilidades como desbordamientos de búfer, desreferencias de punteros nulos o falta de validación de entrada, sin necesidad de ejecutar pruebas.
Otro ejemplo es el análisis de la complejidad del código, que resalta las funciones que son difíciles de probar o mantener midiendo factores como la complejidad y la profundidad de la dependencia.
En la práctica, estos análisis se ejecutan automáticamente en IDE o pipelines de CI, lo que brinda a los desarrolladores retroalimentación inmediata y permite abordar defectos, riesgos de seguridad y problemas de cumplimiento de manera temprana, antes de que se cree o implemente el software.
Algunas veces referido como detección de errores en tiempo de ejecución, el análisis dinámico es donde las distinciones entre los tipos de pruebas comienzan a desdibujarse. Para los sistemas integrados, el análisis dinámico examina el funcionamiento interno y la estructura de una aplicación en lugar del comportamiento externo. Por lo tanto, la ejecución del código se realiza mediante pruebas de caja blanca.
Las pruebas de análisis dinámico detectan e informan fallas internas en el instante en que ocurren. Esto facilita que el probador correlacione con precisión estas fallas con las acciones de prueba para informar incidentes.
Expansión en el comportamiento externo de la aplicación con énfasis en la seguridad, pruebas de seguridad de aplicaciones dinámicas (DAST) es una prueba analítica con la intención de examinar el elemento de prueba en lugar de ejercitarlo. Sin embargo, el código bajo prueba debe ejecutarse.
DAST también amplía la capacidad de las pruebas empíricas en todos los niveles, desde la unidad hasta la aceptación. Lo hace al hacer posible la detección de fallas internas que apuntan a fallas externas que de otro modo no serían observables y que ocurren o ocurrirán después de que se hayan detenido las pruebas.
El análisis dinámico examina el software durante su ejecución para detectar problemas que solo aparecen en tiempo de ejecución. Evalúa cómo se comporta el programa, cómo interactúa con la memoria y cómo responde a las entradas.
Un ejemplo común son las pruebas unitarias y de integración, donde se ejecutan funciones o componentes con entradas controladas. Durante estas pruebas, se pueden detectar inmediatamente errores de ejecución, como aserciones fallidas, lógica incorrecta o casos extremos inesperados.
Otro ejemplo es el análisis de memoria en tiempo de ejecución, que monitorea la asignación y el uso de memoria para detectar problemas que solo aparecen durante la ejecución:
El análisis dinámico también se aplica a pruebas de seguridad, como el fuzzing, donde la aplicación se ejecuta con entradas mal formadas o inesperadas para descubrir fallas, comportamiento indefinido o vulnerabilidades.
En la práctica, el análisis dinámico a menudo se integra en los procesos de CI y los entornos de prueba, lo que brinda retroalimentación inmediata sobre el comportamiento en tiempo de ejecución, valida la funcionalidad y ayuda a los equipos a detectar defectos antes de la implementación.
Como ocurre con todos los caminos hacia la madurez de DevSecOps, las pruebas de análisis estático tienen sus ventajas y desventajas.
Si bien la lista de contras puede parecer intimidante, los agujeros del análisis estático se pueden reparar con dos cosas.
El análisis dinámico, como todos los enfoques de prueba, tiene sus ventajas y limitaciones.
Si bien las desventajas pueden parecer importantes, el análisis dinámico se vuelve más efectivo cuando se combina con:
Todos estos tipos de análisis estático tienen una cosa en común: implican escanear o hacer que un programa examine el código fuente.
Esta es una manera rápida y fácil de exponer defectos críticos. Consigue una cobertura del 100% con resultados 100% objetivos.
Hacerlo continuamente tiene sentido porque ofrece resultados prácticos, reduce costos y tiempo de desarrollo, aumenta cobertura de código, y más.
Escaneo estático proporciona información para ayudar a predecir lo que puede suceder cuando se integra y ejecuta el código. Detecta defectos en función de lo que la herramienta considera un defecto. Por lo general, esto se puede personalizar para adaptarse a sus preferencias y prioridades.
Sin embargo, no puede decirle cuándo el sistema bajo prueba o en producción entrega resultados inesperados, inapropiados o inexactos.
El desafío aquí es observar un comportamiento inesperado. Por ejemplo, puede parecer que una transacción procede correctamente para un usuario, probador o herramienta de ejecución de prueba cuando, de hecho, un componente ha generado una excepción no controlada y no pudo procesarla correctamente. Un sistema de control puede responder de manera rápida y correcta bajo prueba durante tres días, pero podría estar perdiendo memoria y dirigiéndose a un bloqueo en el cuarto día en producción.
La reparación de todos los defectos detectados mediante el uso de una herramienta de análisis de código estático no ofrece ninguna garantía frente a otros defectos que provocarán errores como estos. Por eso es importante aplicar la definición de fracaso tanto al comportamiento interno como al externo, incluso después de la integración. La falla interna debe ser detectada antes de que se manifieste externamente.
La combinación de análisis estático y dinámico es la mejor opción para obtener resultados procesables, reducir la aparición de errores, aumentar la detección de errores y crear un código más seguro en general. Uno no es mejor o peor que el otro. Trabajan en tándem como todos los engranajes de un reloj suizo perfectamente elaborado.
Para usar el análisis estático y dinámico juntos, siga estas prácticas recomendadas.
La combinación de análisis estático y dinámico empodera a los equipos para localizar una gama más amplia y una cantidad más amplia de vectores de amenazas explotables.
Obtenga información valiosa para elegir una solución de análisis estático que funcione mejor para su equipo.
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