Jahresbericht informatik 2009 - KIT – Fakultät für Informatik

Institut für Theoretische Informatik
die auf dem Dynamic Frames-Ansatz aufbaut. Weiterhin wurde eine Variante des KeY-
Systems entwickelt, die diese JML-Variante unterstützt und damit ein höheres Maß an
Modularität erlaubt als bisher. Die theoretische Basis dieser KeY-Version ist eine Überarbeitung
der Modellierung des Programmspeichers in der zugrunde liegenden Logik JavaDL.
MOCHA: Integration von Model Checking und Automatischer Testgenerierung
(D. Farago)
Formale Verifikation ist rigoros, aber oft nicht praktikabel. Im Gegensatz dazu lässt sich
klassisches black-box Testen einfacher anwenden, ist aber weniger aufschlussreich.
Modellbasiertes Testen (MBT) mit leichtgewichtigem Model Checking kann viele Vorteile
der beiden Bereiche vereinigen.
Grundlagen für MOCHA sind die formale input output conformance-Theorie sowie
Algorithmen aus dem Model Checking-Bereich. Es wurde ein neues Verfahren entworfen,
um bei der Testgenerierung sowohl Backtracking des Model Checkers als auch dynamische
Informationen aus der Testdurchführung nutzen zu können.
Dieser Anwendungsfall stellt neue Anforderungen an den eingesetzten Model Checker,
z.B. wenn Zyklen von ausschließlich internen Aktionen auftreten können. Es wurde ein
neuer Algorithmus entwickelt, der non-progress-Zyklen im Model Checker Spin effizienter
auffindet.
Formale Verifikation in drahtlosen Sensornetzwerken
(F. Werner)
Die folgenden Arbeiten wurden im Rahmen des von der Landesstiftung Baden-
Württemberg finanzierten Projektes ZeuS (Zuverlässige Informationsverarbeitung in energiebewussten
ubiquitären Systemen) durchgeführt. Langfristiges Ziel ist die Integration von
Verifikationswerkzeugen in Entwicklungsumgebungen für Sensornetze, wie z.B. TinyOS.
Im Berichtszeitraum wurde das von einem ZeuS-Projektpartner implementierte
ESAWN Protokoll untersucht. Hierzu wurden relevante Teile des generierten C-Quellcodes,
etwa 5,000 Zeilen, mit Hilfe von CBMC (C Bounded Model Checker) analysiert. Zu den
Verifikationsaufgaben zählten:
� Korrektheitsüberprüfungen für Schleifen, d.h. ob eine Schleife hinreichend oft
ausgerollt wird.
� Überprüfung unerlaubter Zugriffe über die Grenzen von Arrays hinaus.
� Typ-korrekte Dereferenzierung von Zeigern und
� Null-Division.
Nach diesen Korrektheitsprüfungen konnten protokoll-relevante Eigenschaften
spezifiziert und verifiziert werden.
In der durchgeführten Verifikation wurde das ESAWN Protokoll in kleinere Beweisziele
wie die Korrektheitsüberprüfung von STATUS und ESAWN Paketen aufgespaltet.
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