Верификация UCM-спецификаций распределенных систем с использованием раскрашенных сетей Петри

Abstract

Представлена новая система анализа и верификации Use Case Maps (UCM) спецификаций с использованием раскрашенных сетей Петри и системы верификации SPIN. Стандартизованная нотация UCM удобное графическое средство формального описания функциональных требований. Описаны алгоритмы трансляции UCM-спецификаций в раскрашенные сети Петри, а также трансляции последних во входной язык Promela системы SPIN. Приведен вывод оценки сложности получаемых раскрашенных сетей Петри. Работа представленных алгоритмов и инструментов демонстрируется на примере верификации коммуникационного протокола с локализацией и исправлением ошибок в исходной UCM-спецификации.

Представлено нову систему аналізу і верифікації Use Case Maps (UCM) специфікацій розфарбованих мереж Петрі та системи верифікації SPIN. Стандартизована нотація UCM зручний графічний засіб формального опису функціональних вимог. Описано алгоритми трансляції UCM-специфікацій в розфарбованій мережі Петрі, а також їх трансляцію у вихідну мову Promela системи SPIN. Зроблено висновок щодо оцінки складності отриманих розфарбованих мереж Петрі. Роботу наведених алгоритмів та інструментів показано на прикладі верифікації комунікаційного протоколу з локалізацією та виправленням помилок в початковій UCM-специфікації.

A new method for analysis and verification of Use Case Maps (UCM) specifications with the help of colored Petri nets and SPIN model checker is presented. Standardized UCM notation is a convenient visual language that allows formal expression of functional requirements. Algorithms for translation of UCM-specifications into colored Petri nets and colored Petri nets into input language Promela of the SPIN model checker are described. The complexity of the derived colored Petri nets is evaluated. We demonstrate the application of the translation algorithms and developed toolset in a case study. A simple network protocol is corrected and verified after several errors have been found in the source UCM-specification.