Quantitative Safety Analysis of UML Models

Abstract

Bei der Entwicklung sicherheits-kritischer Systeme, ist die Bewertung von verschiedenen Entwurfsalternativen von großer Bedeutung. Eine solche Bewertung ist in den frühen Entwicklungsphasen eines Systems besonders hilfreich. Trotz der großen Anzahl vorhandener Methoden zur formalen quantitativen Analyse, ist es für System- und Software-Architekten immer noch schwierig diese in ihrer tägliche Arbeit anzuwenden. Dieser Umstand lässt sich vor allem auf das Fehlen von Methoden, welche man direkt auf die Architekturmodelle anwenden kann, zurückführen. Ein weiterer Hinderungsgrund ist, dass die Methoden sehr häufig ein tiefgreifendes Verständnis von formalen Methoden fordern welches in der industriellen Praxis kaum zu finden ist. Unser Ansatz schließt diese Lücke und verbessert die Integration von Methoden zur quantitativen Sicherheitsanalyse in den Entwicklungsprozess. Wir schlagen ein UML Profil vor, welches die Spezifikation von allen Eingangsgrößen, welche für die Analyse benötigt werden, auf der Ebene des UML Modells ermöglicht. Die von uns entwickelte QuantUM Software übersetzt das UML Modell automatisch in das Analyse-Modell. Außerdem, werden die durch die Analyse gewonnen Ergebnisse auf die Ebene der UML Spezifikation gehoben um den Prozess weiter zu unterstützen. Demzufolge wird die Analyse-Ebene, welche das Analyse Modell und die verwendeten formalen Methoden einschließt, vom Benutzer verborgen.