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Projekt
Sicherheit (Safety) und Verfügbarkeit
Antragsteller
Professor Dr.-Ing. Rolf Ernst; Professor Dr.-Ing. Harald Michalik
Fachliche Zuordnung
Rechnerarchitektur, eingebettete und massiv parallele Systeme
Förderung
Förderung von 2013 bis 2020
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 206480214
In diesem Projekt wird die Frage untersucht, wie Sicherheits- (Safety) und Verfügbarkeitseigenschaften in einem System sichergestellt werden können, in welchem sich im Laufe seiner Lebensdauer mehrere Komponenten potentiell gleichzeitig verändern. Der Entwurf von sicherheitskritischen Systemen wird durch Sicherheitsstandards reguliert, welche momentan keine Anpassung des Systems ohne Re-zertifizierung erlauben. Wenn solche Veränderung zur Entwurfszeit nicht vorhersehbar sind, da sie z.B. durch den Systemkontext, durch Nutzervorgaben oder durch Komponentenausfall bestimmt sind, verlangen aktuelle Sicherheitsstandards die Bereitstellung zusätzlicher Ressourcen und ausreichende Isolation. Im Kontext von Systemen, wie sie in der Forschergruppe erstellt werden, ist solch eine statische Überdimensionierung zur Entwurfszeit nicht akzeptabel. In diesem Projekt soll ein neuer Entwurfsprozess zusammen mit entsprechenden Methoden entwickelt werden, die es erlauben, die Sicherstellung von Sicherheits- und Verfügbarkeitseigenschaften in einen labor-basierten Teil zur Entwurfszeit und einen feld-basierten Teil zur Laufzeit zu unterteilen. Die Untersuchungen der ersten Projektphase haben gezeigt, dass ein Schlüssel in der Automatisierung wichtiger Schritte der Fehleranalyse liegt. Als Grundlage hierfür wurden ein Modell und eine Abhängigkeitsanalyse entwickelt, die verschiedenartige Einflüsse in komplexen vielschichtigen und vernetzten Systemen ermitteln und, mit Hilfe spezialisierter Analysen, quantifizieren kann. Dabei können auch unterschiedliche Formen von Unsicherheit berücksichtigt werden. Während in der ersten Phase das grundsätzliche Verfahren einer ebenenübergreifenden Abhängigkeitsanalyse entwickelt wird, wollen wir in der zweiten Förderphase konkrete Analysen für die Erkennung von Gefahren für die Datenintegrität, für die Ermittlung zeitlicher Einflüsse und die Bestimmung der Zuverlässigkeit einbinden. Die Ergebnisse sollen dann unter den Forderungen von Sicherheitsstandards im Bereich Fahrzeugelektronik und Avionic ausgewertet werden. Ein Ziel ist dabei der Nachweis einer ausreichenden Isolation unter verschiedenen Fehlereffekten. Die so entwickelnden Verfahren sollen unter anderem zur Validierung der in anderen CCC-Projekten neu zu entwickelnden Kooperation von MCC-Komponenten angewendet werden. Schließlich soll die Abhängigkeitsanalyse zur Unterstützung einfacher Syntheseschritte zur Erzielung von funktionaler Sicherheit bei der Integration dienen. Ein größeres Arbeitspaket widmet sich der Erhöhung der Verfügbarkeit in Systemen, die auf rekonfigurierbaren Komponenten aufgebaut sind sowie einem darauf aufbauenden situationsbedingten Verfügbarkeitsmanagment für Systeme, wie sie in in CCC entwickelt werden.. Die hier entwickelten Mechanismen werden in die Middleware integriert, welche die Komposition und Synthese basierend auf einer Kontraktbeschreibung der Anwendungen und Primitive durchführt.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
