Analyse architekturbasierter Safety-Muster im Kontext von Safety-kritischen Roboter-Systemen

Masterarbeit

Themen-Schwerpunkt: Automation und Robotik, Sicherheit, Software-Architekturen und -Qualität, Software-Entwicklung
Studiengänge: Elektrotechnik, Informatik, Informationswirtschaft

Umfeld

Software-Systeme müssen den stetig steigenden Sicherheitsanforderungen gerecht werden. Generell wird zwischen der Betriebssicherheit (Safety) und Angriffssicherheit (Security) unterschieden. In Bereichen wie z.B. Industrie 4.0 oder der Robotik steuern Software-Systeme immer häufiger Safety-kritische Prozesse und müssen jegliche Gefahrensituationen unterbinden. Um diesen Ansprüchen schon frühzeitig gerecht zu werden, muss bereits die Architektur der Roboteranlage in Hard- und Software die entsprechenden Eigenschaften reflektieren, die zum Erfüllen der Safety-Anforderungen notwendig sind.

Im Kontext von Security existieren hierfür bereits architekturbasierte Sicherheitsmuster, die in bestimmten Kontexten gegen entsprechende Angriffe angewandt werden können. Im Rahmen dieser Arbeit soll die Abbildbarkeit von Sicherheitsmustern auf den Safety-Kontext untersucht und anschließend eine entsprechende Modellierungssprache für architekturbasierte Safety-Muster erstellt werden.

Aufgaben

Ziel der Arbeit ist eine allgemeine Recherche von architekturbasierten Mustern sowie die Abbildbarkeit von Security Patterns auf den Safety-Kontext. Darauf aufbauend soll eine modellbasierte Sprache für architekturbasierte Safety-Muster entworfen werden. Der Ansatz soll im Rahmen des Palladio-Frameworks entwickelt werden.

  • Allgemeine Recherche zu bestehenden Safety-Mustern
  • Erstellung einer Modellierungssprache zur Erstellung von architekturbasierten Safety-Mustern
  • Optional: Integration des Ansatzes in das Palladio-Framework 
  • Validierung des Ansatzes im Rahmen eines aktuellen Projekts aus der Robotik 

Wir bieten

  • Einblick in aktuelle Forschung zum Thema Safety in der Robotik
  • Erlernen von Techniken der modellbasierten Softwareentwicklung in Eclipse (EMF, Ecore)
  • gut ausgestattete Arbeitsplätze in unmittelbarer Nähe zum KIT-Campus
  • eine angenehme Arbeitsatmosphäre / flexible Arbeitszeiten
  • konstruktive Zusammenarbeit

Wir erwarten

  • Grundkenntnisse in UML (z. B. aus SWT/SWT II) und der Programmierung in Java
  • Optional: Kenntnisse modellbasierter Softwareentwicklung
  • selbständiges Denken und Arbeiten
  • sehr gute Deutsch- oder Englischkenntnisse
  • Motivation und Engagement

Bewerbung

Bitte legen Sie Ihrem Anschreiben folgende Unterlagen bei:

  • aktueller Notenauszug
  • tabellarischer Lebenslauf

Weitere Informationen

  • Start: ab sofort
  • Betreuendes Institut am KIT: IPD Reussner | Prof. Dr. Ralf, Reussner