Verifying the distributed real-time network protocol RTnet using Uppaal

RTnet is a distributed real-time network protocol for fully-connected local area networks with a broadcast capability. It supports streaming real-time and non-realtime traffic and on-the-fly addition and removal of network nodes. This paper presents a formal analysis of RTnet using the model checker Uppaal. Besides normal protocol behaviour, the analysis focuses on the fault-handling properties of RTnet, in particular recovery after packet loss. Both qualitative and quantitative properties are presented, together with the verification results and conclusions about the robustness of RTnet

Verification of a fieldbus scheduling protocol using timed automata

This paper deals with the formal verification of a fieldbus real-time scheduling mechanism, using the notion of timed-automata and the UPPAAL model checker. A new approach is proposed here that treats the set of schedulers that regulate access on a fieldbus as a separate entity, called the scheduling layer. In addition a network with a changing topology is considered, where nodes may be turned on or off. The behaviour of the scheduling layer in conjunction with the data link, the medium and the network management layer is examined and it is proved that it enjoys a number of desirable properties

The Construction of Verification Models for Embedded Systems

The usefulness of verification hinges on the quality of the verification model. Verification is useful if it increases our confidence that an artefact bahaves as expected. As modelling inherently contains non-formal elements, the qualityof models cannot be captured by purely formal means. Still, we argue that modelling is not an act of irrationalism and unpredictable geniality, but follows rational arguments, that often remain implicit. In this paper we try to identify the tacit rationalism in the model construction as performed by most people doing modelling for verification. By explicating the different phases, arguments, and design decisions in the model construction, we try to develop guidelines that help to improve the process of model construction and the quality of models

A TLA+ Formal Specification and Verification of a New Real-Time Communication Protocol

AbstractWe describe the formal specification and verification of a new fault-tolerant real-time communication protocol, called DoRiS, which is designed for supporting distributed real-time systems that use a shared high-bandwidth medium. Since such a kind of protocol is reasonably complex and requires high levels of confidence on both timing and safety properties, formal methods are useful. Indeed, the design of DoRiS was strongly based on formal methods, where the TLA+ language and its associated model-checker TLC were the supporting design tool. The protocol conception was improved by using information provided by its formal specification and verification. In the end, a precise and highly reliable protocol description is provided

Verificação de protocolos de e-voting

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia InformáticaOs sistemas de votação electrónica, designados também por e-voting, são sistemas informáticos que permitem aos eleitores não só registarem-se para poder exercer o seu direito de voto, como também expressarem-no de forma electrónica e com o consequente apuramento por parte das autoridades competentes do resultado das eleições. Dada a sua relevância a todos os níveis da sociedade é crucial que todos os elementos envolvidos num sistema de votação electrónica tenham confiança no sistema utilizado. No final devem ter a certeza que o sistema proporcionou um bom escrutínio e que reflecte exactamente o que era esperado dele. Para tal, é necessário que se adoptem as medidas que permitem assegurar a segurança a diversos níveis, nomeadamente: privacidade, democracia, possibilidade de verificação e precisão, entre outras. Através da verificação formal de protocolos e utilizando ferramentas de verificação de modelos, pode-se caminhar para atingir a confiança necessária neste tipo de sistemas. Estas ferramentas permitem a modelação e validação de propriedades de um protocolo, avaliando a sua correcção e identificando problemas na sua especificação. Pretende-se contribuir para que o sistema de votação electrónica passe a ser uma realidade e assim facilitando o papel de todos os intervenientes nos processos eleitorais. Os sistemas de votação electrónica, poderão ajudar no combate à abstenção, proporcionar melhor acesso a deficientes motores e melhorar privacidade para invisuais. Neste trabalho foi analisado o protocolo REVS (Robust Electronic Voting System) vocacionado para operar em sistemas distribuídos como a Internet. Utilizaram-se duas ferramentas de verificação de modelos na verificação de propriedades relevantes. Como resultado, identificaram-se problemas já conhecidos nos protocolos de votação electrónica e levantaram-se outros tipos de questões em relação à sua implementação que podem ser alvo de futuros estudo

Interim research assessment 2003-2005 - Computer Science

This report primarily serves as a source of information for the 2007 Interim Research Assessment Committee for Computer Science at the three technical universities in the Netherlands. The report also provides information for others interested in our research activities