CAREFUL – Complexity-aware symbolic fault analysis

Team

Communication and Distributed Systems Group, RWTH Aachen University

  • Klaus Wehrle
    Prof. Dr. Klaus Wehrle is Professor of Computer Science and Head of the Communication and Distributed Systems Group at RWTH Aachen University. He is a member of IEEE, ACM, Sigcomm, GI (Gesellschaft für Informatik), VDE and GI/ITG-Fachgruppe KuVS. He serves as an elected representative for communication systems at DFG. His research activities focus on the engineering of network protocols, (formal) methods for protocol engineering and network analysis, network simulation, reliable communication software, and all operating system issues of networking.

  • Julian Büning
    PhD Student

Abstract

[EN] In an increasingly interconnected world, resilience bugs lead to, in some cases, severe damages, e.g. through failure of critical infrastructure. In complex, software-based systems, the causes of such failures are often seemingly trivial, but can only be prevented using systematic approaches. CAREFUL has the aim to develop complexity-aware symbolic fault analysis as a holistic method for finding resilience bugs with full coverage of program behavior. The combination of symbolic execution and fault injection will serve as a starting point for the project, where particular emphasis will be put on taming the combinatorial explosion that is inherent to both techniques. Symbolic fault reduction is envisaged as a method for significant, but lossless, reduction in the number of scenarios that have to be checked.

[DE] Resilienzfehler sorgen in einer zunehmend vernetzten Welt für teils schwere Schäden, z.B. durch den Ausfall von kritischer Infrastruktur. In komplexen softwarebasierten Systemen sind die Ursachen für solche Fehler oft scheinbar trivial, aber nur durch systematisches Vorgehen zu verhindern. CAREFUL hat das Ziel komplexitätsgewahre symbolische Fehleranalyse als ganzheitliche Methode für das Auffinden von Resilienzfehlern mit voller Abdeckung von Programmverhalten zu entwickeln. Ausgangspunkt des Projektes ist die Kombination von symbolischer Ausführung und Fehlerinjektion, wobei der Fokus auf der Beherrschung der kombinatorischen Explosion, die beiden Techniken innewohnt, liegt. Mit symbolischer Fehlerreduktion soll ein Ansatz entwickelt werden, der die Anzahl der zu überprüfenden Szenarien ohne Verluste signifikant reduziert.