随着各国对制空权的重视,军用飞机执行的任务越来越复杂、航行时间也越来越长。对安全关键的机载嵌入式系统来说,系统中的组件、嵌入式程序、控制指令等具有高可靠性和高完整性要求。为了规避其发生故障或遭到攻击引发的严重后果,在系统设计阶段时量化的分析系统面临的风险及威胁具有重大意义。系统可靠性要求系统长时间运行时无故障发生。由于冗余机制的应用,系统存在部分可修复组件,这些组件在即使发生故障,但在短时间内被修复的情况下仍视为正常运行而不会造成更大的影响。当前的动态故障树分析方法无法对此类事件进行建模,针对以上问题,本文提出一种延时门机制对动态故障树进行扩展,延时门能够延缓组件或子系统的失效向上层传播的时间,从而对包含可修复组件和具体修复时间约束的系统,实现精确的动态故障树建模和分析,并通过扩展动态贝叶斯网络对包含延时门的动态故障树进行求解。针对传统信息流完整性分析方法缺乏对具体系统结构及关联性攻击事件考虑的缺陷,提出完整性威胁树对系统信息流完整性做量化分析,提出条件触发门对存在关联的攻击事件进行建模。使用攻击代价来量化分析攻击各信道的难易度,依据完整性威胁树量化分析系统完整性威胁。在基于动态故障树和完整性威胁树对复杂系统分析过程中发现,现有的求解方法无法应用于基本组件或事件概率不确定的情况下系统最优失效率的求解以及有多种攻击方式可选择时,攻击系统所需最小代价的求解。针对这类带有约束的最优化求解问题基于可满足性模理论分别提出针对动态故障树和完整性威胁树的求解算法,分别用于支持由非确定性的基本事件概率范围约束求解系统的最优化失效率和求解达成攻击目标所需的最小攻击代价及相应目标信道集合。