ความหลากหลายของซอฟต์แวร์เป็นสาขาการวิจัยเกี่ยวกับการทำความเข้าใจและการออกแบบความหลากหลายในบริบทของซอฟต์แวร์

มีการหารือเกี่ยวกับความหลากหลายของซอฟต์แวร์ในด้านต่างๆ ในการสำรวจเกี่ยวกับความหลากหลายเพื่อความทนทานต่อข้อผิดพลาด^{[ 1 ]}หรือเพื่อความปลอดภัย^{[ 2 ] [ 3 ]}

พื้นที่หลักๆ ได้แก่:

• ความหลากหลายของการออกแบบ, การเขียนโปรแกรมแบบหลายเวอร์ชัน , ความหลากหลายของข้อมูลเพื่อความทนทานต่อข้อผิดพลาด
• การสุ่ม
• ความแปรปรวนของซอฟต์แวร์^{[ 4 ]}

เป็นไปได้ที่จะขยายความหลากหลายของซอฟต์แวร์ผ่านกระบวนการแปลงอัตโนมัติที่สร้างความหลากหลายสังเคราะห์ "มัลติคอมไพเลอร์" คือคอมไพเลอร์ที่ฝังเอ็นจิ้นการกระจายความหลากหลาย^{[ 5 ]}สภาพแวดล้อมการดำเนินการแบบหลายตัวแปร (MVEE) มีหน้าที่ในการเลือกตัวแปรที่จะดำเนินการและเปรียบเทียบผลลัพธ์^{[ 6 ]}

เฟรด โคเฮนเป็นหนึ่งในผู้ส่งเสริมแนวทางดังกล่าวในช่วงแรกๆ เขาเสนอชุดการแปลงการเขียนใหม่และการเรียงลำดับโค้ดใหม่โดยมีเป้าหมายเพื่อสร้างฟังก์ชันระบบปฏิบัติการเวอร์ชันต่างๆ จำนวนมาก^{[ 7 ]}แนวคิดเหล่านี้ได้รับการพัฒนามาเรื่อยๆ ตลอดหลายปีที่ผ่านมา และนำไปสู่การสร้างแผนการปกปิดแบบบูรณาการเพื่อปกป้องฟังก์ชันหลักในระบบซอฟต์แวร์ขนาดใหญ่^{[ 8 ]}

แนวทางอื่นในการเพิ่มความหลากหลายของซอฟต์แวร์ในการป้องกันประกอบด้วยการเพิ่มความสุ่มในกระบวนการหลักบางอย่าง เช่น การโหลดหน่วยความจำ ความสุ่มหมายความว่าโปรแกรมเวอร์ชันเดียวกันทั้งหมดทำงานแตกต่างกัน ซึ่งจะสร้างความหลากหลายของพฤติกรรมของโปรแกรม แนวคิดนี้ได้รับการเสนอและทดลองครั้งแรกโดยStephanie Forrestและเพื่อนร่วมงานของเธอ^{[ 9 ]}

งานวิจัยล่าสุดเกี่ยวกับความหลากหลายของซอฟต์แวร์อัตโนมัติได้สำรวจรูปแบบต่างๆ ของการแปลงโปรแกรมที่เปลี่ยนแปลงพฤติกรรมของโปรแกรมเล็กน้อย เป้าหมายคือการพัฒนาโปรแกรมหนึ่งโปรแกรมให้กลายเป็นกลุ่มโปรแกรมที่หลากหลายซึ่งให้บริการที่คล้ายคลึงกันแก่ผู้ใช้ แต่มีโค้ดที่แตกต่างกัน^{[ 10 ]}ความหลากหลายของโค้ดนี้ช่วยเพิ่มการป้องกันผู้ใช้จากการโจมตีเพียงครั้งเดียวที่อาจทำให้โปรแกรมทั้งหมดล่มพร้อมกัน

ตัวดำเนินการการแปลงประกอบด้วย: ^{[ 11 ]}

• การสุ่มจัดวางโครงสร้างโค้ด: เรียงลำดับฟังก์ชันในโค้ดใหม่
• การสุ่มจัดวางตัวแปรส่วนกลาง: จัดลำดับใหม่และเพิ่มช่องว่างให้กับตัวแปรส่วนกลาง
• การสุ่มตัวแปรแบบเรียงซ้อน: จัดเรียงตัวแปรใหม่ในแต่ละเฟรมเรียงซ้อน
• การสุ่มเค้าโครงฮีป

เป็นที่ทราบกันดีว่าฟังก์ชันการทำงานบางอย่างมีให้ใช้งานในรูปแบบที่สลับเปลี่ยนกันได้ ความหลากหลายตามธรรมชาตินี้สามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้ ตัวอย่างเช่น ได้มีการแสดงให้เห็นแล้วว่ามีประโยชน์ในการเพิ่มความปลอดภัยในระบบคลาวด์^{[ 12 ]}