Development of an Eclipse Plug-in for the STPA TCGenerator tool

Abstract

Software safety is becoming one of the most important topics in modern systems, as software plays an important role in main critical-functions of systems. However, not only a software functional error, but also an unexpected software behavioral flaw may lead to catastrophic results. Therefore, software must be tested, which includes not only functionality requirements, but also software safety requirements. Based on the concept of STPA SwISs, the software XSTAMPP and STPA TCGenerator were developed each in Eclipse and Netbeans by Abdulkhaleq and Wagner. XSTAMPP provides a base platform for safety engineering, which can be easily extended with new functions and approaches based on the STAMP model. STPA TCGenerator is a tool for automatically generating software test cases from software safety requirements. This work presents an extended plug-in STPA TCGeneratorPlugin for XSTAMPP based on the tool STPA TCGenerator. The main functions of STPA TCGenerator are 1) automatically generating the safe behavioral model and the SMV model, 2) verification of SMV model, 3) build safe test model and 4) automatically generating safety-based test cases. STPA TCGeneratorPlugin contains all functions of STPA TCGenerator and can be integrated into XSTAMPP, so that the safety-based test cases can be generated directly in XSTAMPP rather than using a different tool. Furthermore, several improvements for STPA TCGenerator are implemented, such as graphical visualization, algorithm of generating traceability matrix and representation of test case results.

Softwaresicherheit ist zu einem der wichtigsten Themen in modernen Systemen geworden, da die Software eine wichtige Rolle in den kritischen Funktionen der Systeme spielt. Jedoch kann nicht nur ein Softwarefehler, sondern auch ein unerwarteter Softwareverhaltensfehler zu katastrophalen Ergebnissen führen. Daher muss Software getestet werden, welche neben den Funktionalitätsanforderungen auch die Softwaresicherheitsanforderungen umfasst. Demzufolge wurde die Software XSTAMPP und STPA TCGenerator auf Basis des Konzepts von STPA SwISs in Eclipse und Netbeans entwickelt. XSTAMPP bietet eine Basisplattform für die Sicherheitstechnik, die mit neuen Funktionen und Ansätzen auf Basis des STAMP-Modells leicht erweitert werden kann. STPA TCGenerator ist ein Werkzeug für die automatische Erzeugung von Softwaretestfällen aus Softwaresicherheitsanforderungen. Diese Arbeit stellt ein erweitertes Plug-in STPA TCGeneratorPlugin für XSTAMPP basierend auf dem Tool STPA TCGenerator vor. Die wichtigsten Funktionen von STPA TCGenerator sind 1) die automatische Erzeugung des sicheren Verhaltensmodells (Safe Behavioral Model) und des SMV-Modells, 2) die Überprüfung der SMV-Modell, 3) die Zusammenstellung sicherer Testmodelle (Safe Test Model) und 4) die automatische Erstellung der sicherheitsbasierten Testfällen. STPA TCGeneratorPlugin enthält alle Funktionen von STPA TCGenerator und kann in XSTAMPP integriert werden, so dass, anstatt mit einem anderen Tool, die sicherheitsgerichteten Testfälle direkt in XSTAMPP erzeugt werden können. Darüber hinaus sind einige Verbesserungen für STPA TCGenerator implementiert worden, wie z.B. die grafische Visualisierung, der Algorithmus zur Erzeugung der Traceability Matrix und die Darstellung von Testfallergebnissen.