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RWTH Aachen

Modellbasierte Analysen in der Entwicklung sicherheitskritischer, zertifizierbarer Software

Modellbasierte Software-Entwicklungsmethoden sind in der industriellen Entwicklung komplexer, software-intensiver Systeme inzwischen weit verbreitet. Insbesondere in der graphischen, plattform¬unabhängigen Modellierung im frühen Entwurf sowie in der plattformspezifischen Modellierung zur automatisierten Codeerzeugung werden bessere Verständlichkeit und höhere Wiederverwendbarkeit von Lösungen als wesentliche Vorteile der Modellbasierung gesehen.

Die modellbasierte Entwicklung bietet jedoch weit umfassendere Möglichkeiten, wenn sie als ein durchgängiger, phasenübergreifender Ansatz verstanden wird, und Entwurfsmodelle gezielt durch domänenspezifische, formal fundierte Analysetechniken validiert und verifiziert werden. Wir stellen eine Auswahl von Techniken zum Nachweis der funktionalen Korrektheit, aber auch für extrafunktionale Qualitätsanforderungen vor. Mit ihnen können Qualitätssicherungsmaßnahmen vorverlegt und Architektur- und Entwurfsentscheidungen früher bewertet werden.

Bei sicherheitsgerichteter Software werden modellbasierte Techniken heute vielfach als zentrale Bausteine des Entwurfsprozesses eingesetzt. Um die verschiedenen, ineinandergreifenden Maßnahmen und ihre Ergebnisse zu bewerten, schlagen wir ein aktivitätsbasiertes Qualitätsmodell vor. Das Qualitätsmodell unterstützt eine nachvollziehbare Evaluation der softwaretechnischen Argumentation im Qualitätsmanagementplan bzw. im Sicherheitsnachweis, den zentralen Dokumenten für die Zertifizierung sicherheitskritischer Software.