PlaTFoRm

Die Zertifizierung von sicherheitskritischen Systemen erfordert Normalbereichs- und Robustheitstests, die aus High/Low-Level Anforderungen (HLRs, LLRs) entwickelt werden können. Auf der Systemebene ist eine manuelle Ableitung dieser Tests aus HLRs nicht möglich (z.B. wegen emergentem Verhalten), und heutige Testfallgenerierungs-Ansätze können die Robustheit des Systems nicht gezielt testen. Auf Komponentenebene krankt die automatische Testfallgenerierung derzeit an der hohen Berechnungskomplexität und beruht auf der aufwändigen und fehleranfälligen manuellen Ableitung von LLRs und Test-Assertions. Darüber hinaus ist es nicht einfach, Low-Level-Tests mit Systemeigenschaften in Verbindung zu bringen, so dass es schwierig ist, eine angemessene Zertifizierung zu erreichen.

PlaTFoRm wird es Ingenieur*innen ermöglichen, HLRs in einer formalen und dennoch intuitiven Sprache auszudrücken, aus der Vor-/Nach-Bedingungen automatisch extrahiert werden können. Dies ermöglicht eine heuristische Testfallgenerierung auf System- und Komponentenebene, wodurch der Berechnungsaufwand vermindert wird. Die Ergebnisse werden in einer Automotive- und einer Medizintechnik-Fallstudie validiert.
 

fortiss entwickelt im Teilvorhaben "Requirements-basierte heuristische Testfallgenerierung für sicherheitskritische Systeme" folgende Ansätze:

• Framework für simulationsbasierte Robustheitstests auf Systemebene, mit dem in frühen Entwicklungsphasen systemische, sicherheitsrelevante Eigenschaften überprüft werden können. Um Sicherheitsmechanismen auslösen und dadurch testen zu können, wird die Injektion von Software- und Hardwarefehlern unterstützt.
• Automatisierte heuristische Testfall-Generierung: Auf der Basis systemspezifischer Heuristiken, die von formalen Requirements abgeleitet werden, können so möglichst schnell jene Testfälle identifiziert werden, welche mit hoher Wahrscheinlichkeit potenzielle Fehler im integrierten System aufdecken ("Worst-Case Szenarien").

Die Projektergebnisse werden in zwei Fallstudien evaluiert:

1. Automotive-Fallstudie mit den quelloffenen Modellen aus dem fortiss Mobility Lab, bei der Testfälle auf Basis von Anforderungen aus der UNECE R157-Norm an automatisches Spurhaltesysteme erzeugt werden (bspw. Sicherheitsabstand)
2. Industrielle Fallstudie zu sicherheitskritischer Software in einem medizinischem Gerät
    

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages über das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) und Innovate UK im Rahmen der dritten Ausschreibung für gemeinsame Forschungs- und Entwicklungsprojekte (FuE) zwischen Deutschland und dem Vereinigten Königreich.

01.12.2024 – 31.07.2027