Qualitätssicherung von Software (SWQS)

Präsentation zum Thema: "Qualitätssicherung von Software (SWQS)"—  Präsentation transkript:

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

2 Fragen zur Wiederholung
Wie funktioniert ein Code-Review? Probleme? Toolunterstützung? Abgrenzung Code-Review / Code-Checking / Model-Checking? Was versteht man unter ALM / PLM?

3 Wo stehen wir? Einleitung, Begriffe, Software-Qualitätskriterien
Testverfahren, Teststufen, Testüberdeckung automatisierte Testfallerstellung Verifikation und Validierung, Modellprüfung statische und dynamische Analysetechniken Softwarebewertung, Softwaremetriken Codereview- und andere Inspektionsverfahren Zuverlässigkeitstheorie, Fehlerbaumanalyse Qualitätsstandards, Qualitätsmanagement, organisatorische Maßnahmen

4 Standards und Normen Produktstandards Prozessstandards
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 IEC EN 61508 Generische Sicherheitsnorm
Funktionale Sicherheit sicherheitsbezogener elektrischer/elektronischer/programmierbarer elektronischer Systeme Branchenspezifische Ausprägungen CENELEC EN (Bahntechnik) ISO (Automotive) DO 178 C (Aerospace) IEC (Prozessindustrie) ...

6 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 Iterativer Sicherheitsprozess

8 Aufbau der IEC 61508 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 Merkmale der 61508 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 Schadensart und -Häufigkeit

11 SIL-Klassen SIL = safety integrity level
System-SIL wird bestimmt durch RAMS-Analyse (Reliability, Availability, Maintainability, Safety)

12 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 Risikograph

14 61508-Anforderungsschwerpunkte

15 Wichtigkeit der Maßnahmen

16 Wirksamkeit der Maßnahmen

17 Maßnahmen in den Lebensphasen

18 V-Modell nach 61508

19 Ablauf der Phasen

20 Beispiel: SW-Architektur

21 Forderungen an den Entwicklungsprozess

22 Maßnahmen (1) HW

23

24 Maßnahmen (2) SW

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26 Annex: Auswahl von Verfahren und Techniken

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28

29 Betriebsbewährtheit Bootstrapping-Problematik!

30 Coding Rules

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32 noch: Codierregeln

33 61508 Dokumentationsanforderungen

34 Allgemeine Anforderungen

35 Dokumentenstruktur

36 Anforderungen an Dokumente
Für jedes Dokument gibt es detaillierte Anforderungen in Bezug auf den Inhalt Struktur ist firmenspezifisch! Beispiel: Requirements