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Qualitätssicherung von Software (SWQS) Prof. Dr. Holger Schlingloff Humboldt-Universität zu Berlin und Fraunhofer FOKUS 20.6.2013: Sicherheitsnormen.

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1 Qualitätssicherung von Software (SWQS) Prof. Dr. Holger Schlingloff Humboldt-Universität zu Berlin und Fraunhofer FOKUS : Sicherheitsnormen

2 Folie 2 H. Schlingloff, Software-Qualitätssicherung Fragen zur Wiederholung Wie funktioniert ein Code-Review? Probleme? Toolunterstützung? Abgrenzung Code-Review / Code-Checking / Model-Checking? Was versteht man unter ALM / PLM?

3 Folie 3 H. Schlingloff, Software-Qualitätssicherung Wo stehen wir? 1. Einleitung, Begriffe, Software-Qualitätskriterien 2. Testverfahren, Teststufen, Testüberdeckung 3. automatisierte Testfallerstellung 4. Verifikation und Validierung, Modellprüfung 5. statische und dynamische Analysetechniken 6. Softwarebewertung, Softwaremetriken 7. Codereview- und andere Inspektionsverfahren 8. Zuverlässigkeitstheorie, Fehlerbaumanalyse 9. Qualitätsstandards, Qualitätsmanagement, organisatorische Maßnahmen

4 Folie 4 H. Schlingloff, Software-Qualitätssicherung Standards und Normen Produktstandards Interoperabilität (z.B. Schraubgewinde) Vergleichbarkeit (z.B. Maßeinheit Fuß) Prozessstandards Objektivierung, Vereinheitlichung Überprüfbarkeit Verschiedene Arten von Software-Normen Normierung von Sprachen, Protokollen, Schnittstellen Referenzmodelle für Vorgehensweisen (z.B. CMMI) Sicherheitsnormen (z.B. ISO 61508) Qualitätsmanagementnormen (z.B. EN ISO 9001, IEC 25000)

5 Folie 5 H. Schlingloff, Software-Qualitätssicherung IEC EN Generische Sicherheitsnorm Funktionale Sicherheit sicherheitsbezogener elektrischer/elektronischer/programmierbarer elektronischer Systeme Branchenspezifische Ausprägungen CENELEC EN (Bahntechnik) ISO (Automotive) DO 178 C (Aerospace) IEC (Prozessindustrie)...

6 Folie 6 H. Schlingloff, Software-Qualitätssicherung Funktionale Sicherheit Schutz gegen Gefahren, die von einer gestörten oder fehlerhaften Funktion ausgehen Sicherheit einer Anlage bzw. Anwendung ist von der sicheren Funktion der Überwachungseinrichtungen bestimmt; Funktionale Sicherheit ist gegeben, wenn jedes Risiko über Schutzeinrichtungen abgesichert ist Sicherheit muss beim normalen Betrieb gewährleistet sein und darf beim Ausfall einzelner Komponenten nicht verloren gehen Sicherer Zustand ? Nachweise: FMEA, FTA,... (nächsten Dienstag) Numerische Betrachtungen zum Restrisiko!

7 Folie 7 H. Schlingloff, Software-Qualitätssicherung Iterativer Sicherheitsprozess

8 Folie 8 H. Schlingloff, Software-Qualitätssicherung Aufbau der IEC Veröffentlicht 1998, revidiert 2010 steigende Bedeutung in der Industrie (insbesondere Spezialisierungen) Teil 1: Allgemeine Anforderungen Teil 2: Anforderungen an sicherheitsbezogene e/e/pe Systeme Teil 3: Anforderungen an Software Teil 4: Begriffe und Abkürzungen Teil 5: Beispiele zur Ermittlung der Stufe der Sicherheitsintegrität Teil 6: Anwendungsrichtlinien Teil 7: Übersicht über Techniken und Maßnahmen zentraler Begriff: Sicherheitsanforderungsstufe (SAS, engl.: SIL – Safety Integrity Level) alle Anforderungen sind SIL-abhängig Normativ Informativ

9 Folie 9 H. Schlingloff, Software-Qualitätssicherung Merkmale der betrachtet alle Phasen im Lebenszyklus eines Produkts, ganzheitliche Betrachtung Anforderungen zur funktionalen Sicherheit: Vermeidung systematischer Fehler (QM) Beherrschung systematischer Fehler / Ausfälle Beherrschung zufälliger Ausfälle Dokumentation Fehlerwahrscheinlichkeit und Zuverlässigkeit Management der funktionalen Sicherheit

10 Folie 10 H. Schlingloff, Software-Qualitätssicherung Schadensart und -Häufigkeit

11 Folie 11 H. Schlingloff, Software-Qualitätssicherung SIL-Klassen SIL = safety integrity level System-SIL wird bestimmt durch RAMS-Analyse ( Reliability, Availability, Maintainability, Safety)

12 Folie 12 H. Schlingloff, Software-Qualitätssicherung Bestimmung der Software-SIL Software-SIL richtet sich nach System-SIL … werden auf Basis der Risikostufe für den Einsatz der Software im System entschieden… (EN 50128) Im Allgemeinen ist Software-SIL gleich der System-SIL Without further precautions, the software safety integrity level shall be, as a minimum, identical to the system safety integrity level. Ausnahmen möglich, falls zusätzliche Sicherungsmaßnahmen eingeführt werden if mechanisms exist to prevent the failure of a software module from causing the system to go to an unsafe state, the software safety integrity level of the module may be reduced Beispiel: HW-Watchdog, Voter o.ä.

13 Folie 13 H. Schlingloff, Software-Qualitätssicherung Risikograph

14 Folie 14 H. Schlingloff, Software-Qualitätssicherung Anforderungsschwerpunkte

15 Folie 15 H. Schlingloff, Software-Qualitätssicherung Wichtigkeit der Maßnahmen

16 Folie 16 H. Schlingloff, Software-Qualitätssicherung Wirksamkeit der Maßnahmen

17 Folie 17 H. Schlingloff, Software-Qualitätssicherung Maßnahmen in den Lebensphasen

18 Folie 18 H. Schlingloff, Software-Qualitätssicherung V-Modell nach 61508

19 Folie 19 H. Schlingloff, Software-Qualitätssicherung Ablauf der Phasen

20 Folie 20 H. Schlingloff, Software-Qualitätssicherung Beispiel: SW-Architektur

21 Folie 21 H. Schlingloff, Software-Qualitätssicherung Forderungen an den Entwicklungsprozess

22 Folie 22 H. Schlingloff, Software-Qualitätssicherung Maßnahmen (1) HW

23 Folie 23 H. Schlingloff, Software-Qualitätssicherung

24 Folie 24 H. Schlingloff, Software-Qualitätssicherung Maßnahmen (2) SW

25 Folie 25 H. Schlingloff, Software-Qualitätssicherung

26 Folie 26 H. Schlingloff, Software-Qualitätssicherung Annex: Auswahl von Verfahren und Techniken

27 Folie 27 H. Schlingloff, Software-Qualitätssicherung

28 Folie 28 H. Schlingloff, Software-Qualitätssicherung

29 Folie 29 H. Schlingloff, Software-Qualitätssicherung Betriebsbewährtheit Bootstrapping-Problematik!

30 Folie 30 H. Schlingloff, Software-Qualitätssicherung Coding Rules

31 Folie 31 H. Schlingloff, Software-Qualitätssicherung

32 Folie 32 H. Schlingloff, Software-Qualitätssicherung noch: Codierregeln

33 Folie 33 H. Schlingloff, Software-Qualitätssicherung Dokumentationsanforderungen

34 Folie 34 H. Schlingloff, Software-Qualitätssicherung Allgemeine Anforderungen

35 Folie 35 H. Schlingloff, Software-Qualitätssicherung Dokumentenstruktur

36 Folie 36 H. Schlingloff, Software-Qualitätssicherung Anforderungen an Dokumente Für jedes Dokument gibt es detaillierte Anforderungen in Bezug auf den Inhalt Struktur ist firmenspezifisch! Beispiel: Requirements


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