ARTEMIS SRA 2016Trust, Security, Robustness, andDependability
Dr. Daniel Watzenig
ARTEMIS Spring Event, Vienna
April 13, 2016
Ideal house – building blocks
Content of the chapter
Dependability
Security
Robustness
Resilience
Standardisation
Research challenges
Dependability - standards
International Electrotechnical CommissionTechnical Committee 56 (IEC TC 56)
R&D&I challenges
Systematic software engineering methods
to reduce the development complexity and increase reliability and robustness by usingappropriate software models and abstractions.
Dynamic configuration
as components appear and disappear as CPS devices, and communication links areestablished/released depending on the actual availability of network connectivity.
Self-diagnostic tools and robust control algorithms
that ensure adaptability and survivability in the presence of security attacks, randomfaults, unpredictable events, uncertain information, and so-called sensor false positives(sensor misinterpretations). Inclusion of models of the incentives of human decisionmakers in the design process to improve CPS resilience.
Scalable health management architectures
integrating diagnostic and prognostic capabilities from CPS to system of systems (fromsingle board to complete aircraft) for reducing logistic impacts and Life Cycle Costs
Evaluation and experimentation
using extended simulation and test-bed infrastructures for an integration of Cyber-Physical Systems Platforms that directly interface with human decisions.
R&D&I challenges
Architectures
which support distribution, modularity, and fault containment units in order toisolate faults.
Secure real-time systems
Transparent fault tolerance
Advanced hardware-related and software-implemented fault-injection for dependabilityevaluation.
Provision of a generic fault-tolerance layer, independent of the application
Tolerance with respect to arbitrary failure modes of components
On-line maintenance of fault-tolerant systems
Automated reconfiguration
R&D&I challenges
Certification and component-based recertification of high-dependabilityapplications
Modular certification of a composable design
Validation of high dependability
Proof of absence of failure modes with high impact (safety criticality)
Independent validation of component interface properties
Integration and validation of legacy systems
Worst-case execution time (WCET) research (hardware, algorithms, tools)
Standardised procedures and processes to develop and design dependable SoS
Ultimately we want
From fail-safe to fail-operational (fault-tolerance, multiple redundancy)
From expensive prototypes/solutions to low cost reliability and minimalredundancy based on reliable software
Autonomous CPS in unconstrained operational environments
trusting the dependability and robustness of multi-vendor distributedsystem components, tolerating environmental uncertainty, and ensuringsufficiently rigorous validation of autonomous CPS in order to attain verylow failure rates.
24/7 reliability, with 100% availability, and 100% connectivity, in additionto the real-time response (time-critical, i.e. deadlines defined by thesystem integrators).
Dependability can no longer be considered as an aspect of single, separateand encapsulated devices, but in a more and more connected world mustbe regarded as dependability of systems of systems (SoS).
ARTEMIS SRA 2016
April 13, 2016, Vienna