Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Programming --- software engineering --- systeemontwikkeling (informatica) --- Computer architecture. Operating systems --- Software Engineering --- Software engineering --- 681.3*D2 --- Software engineering: protection mechanisms; standards--See also {681.3*K63}; {681.3*K51} --- Software engineering. --- 681.3*D2 Software engineering: protection mechanisms; standards--See also {681.3*K63}; {681.3*K51} --- Computer software engineering --- Engineering

Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Software engineering --- Engineering & Applied Sciences --- Computer Science --- 681.3*D2 <063> --- Software engineering: protection mechanisms; standards--See also {681.3*K63}; {681.3*K51}--Congressen --- 681.3*D2 <063> Software engineering: protection mechanisms; standards--See also {681.3*K63}; {681.3*K51}--Congressen

Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Programming languages (Electronic computers) --- 681.3*D1 --- 681.3*D2 --- Computer languages --- Computer program languages --- Computer programming languages --- Machine language --- Electronic data processing --- Languages, Artificial --- 681.3*D1 Programming techniques--See also {681.3*E} --- Programming techniques--See also {681.3*E} --- 681.3*D2 Software engineering: protection mechanisms; standards--See also {681.3*K63}; {681.3*K51} --- Software engineering: protection mechanisms; standards--See also {681.3*K63}; {681.3*K51}

Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Moderne softwaresystemen worden steeds frequenter opgebouwd als composities van herbruikbare componenten. Dergelijke componentgebaseerde software promoot vaak eenvoudige syntactische interfaces om het bouwen van nieuwe composities zo eenvoudig mogelijk te maken. Hoewel deze componenten op syntactisch niveau gemakkelijk samen te stellen zijn tot nieuwe composities, blijken losgekoppelde componenten echter regelmatig semantisch van elkaar af te hangen. Dit is onder andere het geval bij composities met een gemeenschappelijke opslagplaats (shared repository) via dewelke componenten indirect data met elkaar kunnen delen. Typisch worden deze verborgen afhankelijkheden niet gecontroleerd tijdens de compilatie, en op die manier leiden inbreuken op deze afhankelijkheden in huidige softwaresystemen tot fouten tijdens de uitvoering. De hoofdbijdrage van deze thesis is een aanpak om in toepassingen met een gemeenschappelijke opslagplaats het aantal fouten tijdens de uitvoering sterk te reduceren. We hebben uitgebreid ervaring opgedaan met dergelijke toepassingen in twee toepassingsdomeinen: componentgebaseerde protocolstapels en web toepassingen. Deze ervaringen illustreren duidelijk dat gebroken data afhankelijkheden in dergelijke applicaties een relevant probleem zijn en dat de fouten die eruit voorkomen een belangrijke impact kunnen hebben op de robuustheid en veiligheid van de toepassing. Onze aanpak baseert zich op de formele verificatie van de geen gebroken data afhankelijkheden compositie eigenschap. De formele verificatie van deze eigenschap wordt bereikt in twee stappen. In een eerste stap verifiëren we statisch dat een gegeven compositie met deterministische controle overgangen voldoet aan de gewenste compositie eigenschap. Hiertoe worden de componenten uitgebreid met contracten die de interacties met de gemeenschappelijke opslagplaats beschrijven in een probleemspecifieke contracttaal. Vervolgens volgen twee statische verificatiestappen. Eerst wordt nagegaan of het opgestelde component contract overeenkomt met de implementatie van de component. Ten slotte wordt de compositie eigenschap geverifieerd, steunend op de contracten van de verschillende componenten binnen de compositie. In een tweede stap breiden we de verificatie van de gewenste compositie eigenschap uit naar toepassingen met reactieve controle overgangen. Hierbij wordt de statische verificatie aanpak voor deterministische systemen gecombineerd met verificatie tijdens de uitvoering. Om de statische verificatie mogelijk te maken met de reactieve controle overgangen, definiëren we een bovengrens voor het reactieve gedrag. We noemen dit de vooropgestelde interacties tussen de web gebruiker en de toepassing, en drukken dit protocol uit in een gelabelde toestandsmachine. Daarna verifiëren we statisch of een gegeven compositie voldoet aan de compositie eigenschap, onder de veronderstelling dat elke interactie tussen de web gebruiker en de toepassing deel uitmaakt van de vooropgestelde interactie tussen de web gebruiker en de toepassing. We gebruiken hiervoor de oplossing voorgesteld voor deterministische controle overgangen. Ten slotte gebruiken we de protocolverificatie mogelijkheden van een Web Application Firewall om te garanderen dat enkel web aanvragen die deel uitmaken van de vooropgestelde interactie de web toepassing bereiken. Zo garanderen we dat de geen gebroken data afhankelijkheden compositie eigenschap geldt in een gegeven compositie. Ten slotte hebben we de formele verificatie van de geen gebroken data afhankelijkheden eigenschap gevalideerd in een toepassing met deterministische controle overgangen en een toepassing met reactieve controle overgangen. De statische verificatie uit de eerste stap werd succesvol toegepast op de webmail toepassing GatorMail. GatorMail is een middelgrote, open-source toepassing en bevat in totaal meer dan 1350 interacties met de gemeenschappelijke opslagplaats. Daarnaast werd de combinatie van statische en dynamische verificatie succesvol toegepast op de Duke's Bookstore e-commerce toepassing. In beide validatie experimenten werd een beperkte annotatie- en verificatiekost gemeten. Bovendien illustreerden beide experimenten dat de voorgestelde aanpak lineair schaalt naar grotere, realistische softwaretoepassingen, dankzij de modulaire specificatie en verificatie. Modern software systems evolve towards modularly composed applications, in which existing software components are reused in new software compositions. Current component-based software systems often promote simple syntactical interfaces to make the wiring of components simple. In practice however, these loosely-coupled components sometimes tend to have semantical dependencies, for example by passing data to each other on a shared data repository as is the case in data-centered applications. Typically, these hidden semantical dependencies are not checked at compile-time and lead to run-time errors in current software systems. The main contribution of this thesis is an approach to reduce the number of run-time errors due to broken data dependencies in data-centered, component-based applications. We have built up extensive hands-on experience with such applications in two application domains: networking software and web applications. This experience shows that errors caused by broken data dependencies are important in practice. Our approach is based on the formal verification of a composition property, the no broken data dependencies property. This formal verification is achieved in two steps. In a first step, we statically verify the desired composition property in deterministic software compositions. To do so, each component of the composition is extended with a component contract, stating in a problem-specific contract language what the shared data interactions of the component are. These contracts are then verified in two steps. First, the compliance of the component's implementation with its contract is checked. Next, the different component contracts are used to verify the composition property in a given composition. In a second step, we extend the verification of the desired composition property towards reactive software systems by combining the static verification approach with run-time checking. Reactive systems are characterised by their non-terminating behaviour and perpetual interactions with their environment, as is for example the case in graphical user interfaces. In addition to the approach for deterministic compositions, the expected, reactive protocol between the client and the server is expressed in a labelled state machine. Next, we apply the earlier proposed solution to verify statically whether or not the desired property is violated in a given composition, while assuming that the actual interaction protocol complies with the expressed state machine. Finally, we use the run-time checking capabilities of a Web Application Firewall to guarantee that the incoming requests of a user's session adheres to the verified labelled state machine and thus that the no broken data dependencies composition property also holds in the given composition. Finally, we validated the formal verification of the no broken data dependencies composition property in both a deterministic and a reactive software composition. The static verification approach is successfully applied to the medium-sized open-source webmail application GatorMail, in which more than 1350 shared data interactions are present. In addition, the combination of static verification and run-time checking by means of a Web Application Firewall is validated in the Duke's BookStore application, a reactive e-commerce application. In both case studies, a limited annotation and verification overhead was measured, and they both illustrated that the presented solution is scalable to larger, real-life software applications thanks to the modular specification and verification process. Moderne softwaresystemen worden steeds frequenter opgebouwd als composities van herbruikbare componenten. Om het samenstellen te vereenvoudigen worden de componenten bij voorkeur zo gesoleerd mogelijk ontwikkeld, en bestaan er zo weinig mogelijk afhankelijkheden tussen de individuele componenten. In praktijk echter blijken er echter vaak verborgen afhankelijkheden te bestaan tussen de verschillende componenten. Het breken van deze afhankelijkheden bij een nieuwe compositie leidt vaak tot fouten tijdens de uitvoering. Deze fouten ondermijnen de betrouwbaarheid en veiligheid van dergelijke systemen. In deze thesis worden verborgen afhankelijkheden bestudeerd tussen componenten die indirect data met elkaar delen. Met behulp van formele specificatie en statische en dynamische verificatie worden voor een gegeven compositie mogelijke fouten tijdens de uitvoering gedetecteerd. Op die manier kunnen de fouten al vroeg in het ontwikkelingsproces voorkomen worden, en wordt een belangrijk deel van de fouten tijdens uitvoering gelimineerd. De voorgestelde oplossingen werden gevalideerd in middelgrote, bestaande applicaties.

Academic collection --- 681.3*D1 <043> --- 681.3*D2 <043> --- 681.3*D46 <043> --- Programming techniques--See also {681.3*E}--Dissertaties --- Software engineering: protection mechanisms; standards--See also {681.3*K63}; {681.3*K51}--Dissertaties --- Security and protection: access controls; authentication; cryptographic controls; information flow controls; security kernels; verification (Operating systems)--Dissertaties --- Theses --- 681.3*D46 <043> Security and protection: access controls; authentication; cryptographic controls; information flow controls; security kernels; verification (Operating systems)--Dissertaties --- 681.3*D2 <043> Software engineering: protection mechanisms; standards--See also {681.3*K63}; {681.3*K51}--Dissertaties --- 681.3*D1 <043> Programming techniques--See also {681.3*E}--Dissertaties

Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Computer security --- Computer networks - Security measures --- Computer software - Testing --- Computer software - Reliability --- Computer networks --- Computer software --- 005.8 --- 681.3*D2 --- Software, Computer --- Computer systems --- Computer privacy --- Computer system security --- Computers --- Cyber security --- Cybersecurity --- Electronic digital computers --- Protection of computer systems --- Security of computer systems --- Data protection --- Security systems --- Hacking --- Computer network security --- Network security, Computer --- Security of computer networks --- 681.3*D2 Software engineering: protection mechanisms; standards--See also {681.3*K63}; {681.3*K51} --- Software engineering: protection mechanisms; standards--See also {681.3*K63}; {681.3*K51} --- Security measures --- Reliability --- Testing --- Protection