Forschungsprojekte

SAFE4I

Sicherer Automatischer Software-Entwurf für Industrieanlagen

Status: laufend

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Industrie 4.0 und das Internet der Dinge (Internet of Things, kurz: IoT) stellen fortlaufend neue Ansprüche an Softwaresysteme in der industriellen Fertigung. Gleichzeitig fordern Industriestandards zur funktionalen Sicherheit (Safety) gesamtheitliche Absicherungskonzepte, die sowohl die Absicherung der gesamten Automatisierungslösung als auch einzelner Komponenten und Teilsysteme bedingen.

Das SAFE4I-Projekt reagiert hierauf mit einem teilautomatisierten, modellbasierten Entwicklungsprozess, um das Entwerfen funktional sicherer Software zu beschleunigen und den benötigten Aufwand zu senken. Dabei werden alle Softwareteile miteinbezogen, die nötig sind, um kundenspezifische Automatisierungslösungen zu realisieren. SAFE4I stellt sowohl für Endanwender und Komponentenlieferanten als auch für Werkzeuganbieter einen Qualitäts- und Kostenhebel dar. Die Lösung sieht eine strikte Trennung zwischen dem Entwurf der geforderten Software-Funktionalität und den Maßnahmen zur Software-Absicherung sowie dem teilautomatisierten Einbau von Absicherungsmechanismen vor.

Zu diesem Zweck entwickelt das FZI einen Entwurfsprozess und Werkzeugunterstützung zur Softwaremodellierung mittels UML. Dies umfasst Ansätze zur Template-basierten Modellierung von Safety-Mechanismen, Model-to-Model-Transformationen zur automatisierten Einbringung von Safety-Mechanismen sowie Ansätze zur Generierung der finalen sicheren Software.

Kerninnovation bildet das sogenannte Universal Safety Format (USF), welches ermöglicht, Sicherheitsmechanismen unabhängig des Systemspezifikationsformats, z.B. Quellcode oder UML-Modelle, einzubringen. Ziel ist die generalisierte Spezifikation und Einbringung von Sicherheitsmechanismen entlang des Entwicklungsprozesses. Dies erhöht die Wiederverwendbarkeit und trägt somit maßgeblich zu einer Reduktion des Aufwandes zur Spezifikation und Einbringung von Sicherheitsmechanismen bei.

Forschungsschwerpunkt

Safety, Security and the Law

Im Forschungsschwerpunkt „Safety, Security and the Law“ setzt das FZI im Jahr 2021 den Fokus auf die Themen Resilienz für kritische Infrastrukturen, Managing Security, Legal Tech, (Post)-Quantenkryptographie sowie die wechselseitige Beeinflussung von Künstlicher Intelligenz zu Safety und Security.

Ansprechperson

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