AltaRica 3.0模型到Promela模型转换与验证方法研究

AltaRica语言用于安全关键系统的建模,其拥有一套完整的建模分析工具,但随着AltaRica3.0的更新,ARC等传统的AltaRica建模分析工具已不再支持,而SPIN作为一个穷尽式模型验证工具被广泛应用。介绍了AltaRica3.0相对于之前版本在表达能力方面的改进,以及其底层模型GTS的基本结构。以AltaRica3.0扁平化为GTS模型的思想为基础,提出了一种AltaRica3.0模型向Promela模型的转换规则。以民用飞机中机轮刹车系统WBS为例,建立了AltaRica3.0模型,并且通过转换规则转为Promela模型。最后根据民用航空标准SAE ARP 4761中对机轮刹车系统的安全性要求,利用SPIN工具对机轮刹车系统的安全属性进行了验证。     

基于SPIN的HMSC模型自动检验方法

自动检测与验证HMSC (high-level message sequence chart)模型的正确性对保证文本需求被正确建模具有十分重要的意义，为此提出一种为HMSC模型进行自动检验的方法，并将其实现。利用转换规则为HMSC模型生成Promela检测语言，借助SPIN工具对需求进行验证。该方法不仅支持模型检测，同时通过对系统行为的动态模拟可以实现需求的合理性分析。从Promela实现到SPIN验证整个过程实现自动化操作。在该方法的基础上实现一个文本需求自动建模及检测分析的工具，通过一个实例展示其自动建模检测分析的效果，表明了其有效性和实用性。     

基于SPIN的地下建筑设备监控系统软件验证

在地下建筑智能化系统中,设备监控系统是基本的组成部分,其软件设计的正确性十分重要。提出了一种基于SPIN的地下建筑设备监控系统软件正确性验证方法。构建了基于iFIX组态软件的设备控制系统软件Promela模型,利用SPIN模型检验方法对其安全性进行了验证。还利用简化模型进行反例追踪,找出了安全性规约中存在的错误。检验结果表明提出的验证方法是有效性。     

Petri网性质的线性时序逻辑描述与Spin检验

Petri网是描述并发系统的很直观的图形工具Spin是一种著名的分析验证并发系统性质的工具。本文首先论述Petri网性质的线性时序逻辑描述，研究用Promela编程描述Petri网和用Spin对Petri网性质进行检验的方法，最后通过两个具体的示例说明这种方法是成功的。     

基于SPIN内核的SDL模型检验工具设计

规格描述语言SDL目前广泛应用于复杂通信协议和软件系统的建模。使用模型检验技术对SDL进行分析和验证可以检测出模型中的逻辑错误,大大提高SDL建模结果的精确性。论文研究了SDL的形式化语义SDL/PR中常用部分与模型检验工具SPIN的输入语言Promela之间的语义映射规则,并以此为基础开发了一个基于SPIN内核的SDL模型检验器SSMC Tool。     

对Java并发程序进行模型检测

随着多核处理器的发展,多线程并发程序成为现代程序设计的趋势.但并发线程的执行存在不确定性,传统的测试方法很难发现这类错误.针时这个问题,提出了一种直接分析Java源代码,从中提取并发程序模型的方法;并以此方法为基础开发了工具JTS(Java to SPIN),实现了对Java并发程序的自动化分析和模型检测.实验表明JTS能够成功地检测出Java并发程序中存在的错误并给出相应的错误路径.这项工作给Java并发程序的测试与验证提供了新的途径.     

基于SPIN的协议分析验证研究

为了研究协议分析验证方法的有效性,论文利用协议分析验证工具SPIN对可靠传输协议中的GBN协议进行了分析验证,结果发现单纯依靠工具并不能保证协议的正确性,本文对如何确保协议的正确性进行了研究,提出了具体建议。     

密码协议的Promela语言建模及分析

给出了利用SPIN模型检测分析密码协议的一般方法。作为一个实例，对Needham Schroeder 公钥密码协议用Promela语言建模，并利用SPIN进行了分析验证，发现了其安全漏洞。该方法很容易推广到有多个主体参与的密码协议的分析     

基于Petri网的CSP并发系统验证技术研究

通信顺序进程(CSP)和Petri网是两种重要的并发系统建模工具。CSP语言具有高度抽象性,可有效刻画并发进程之间的各种相互作用,但在物理结构的描述与验证分析方面显得不足。Petri 网是一种形式化、图形化的并发系统建模和分析工具,侧重于系统的物理结构描述和性质分析。结合两者优点,首先利用CSP描述待验证的并发系统,然后将其转化为Petri网来分析系统的动态行为特性,最后利用性质分析工具TINA对系统性质进行分析和验证。实验结果表明,传统的CSP进程性质验证工具不能验证CSP进程的安全性,但其转化为Petri网后可有效地分析出导致安全性不能满足的危险因素,从而扩大了CSP描述的并发系统可验证性质的范围。     

UML模型检测方法的研究

统一建模语言（UML）是设计和分析软件系统最常用的方法，如何保证UML模型满足某些特性是一个非常重要的问题，而模型检测是一种能够有效提高系统可靠性的自动化技术。研究了使用简单进程元语言解释器（SPIN）对UML模型进行检测的方法。首先对UML模型进行形式化描述，使用层次自动机来描述状态图，然后根据层次自动机的操作语义将状态图和类图的部分信息转化为SPIN的输入语言PROMELA，使用SPIN来验证模型是否满足给定的线性时序逻辑所描述的系统约束，通过LTL公式描述顺序图的方式来验证与状态图之间的一致性问题。项目组基于此方法还开发了一套模型检测工具UMLChecker。