基于擴(kuò)展uml2.3的web應(yīng)用形式化建模及驗(yàn)證

1、 基于 基于擴(kuò)展 擴(kuò)展 UML 2.3 的 Web 應(yīng)用 應(yīng)用 形式化建模及驗(yàn)證 形式化建模及驗(yàn)證 Formal Modeling and Verification on Web Applications based on Extended UML 2.3 學(xué)科專業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 研 究 生：方坤丁 指導(dǎo)教師：李曉紅 教授 天津大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 二零一六年十一月 摘 要 隨著軟件工程的規(guī)模不斷擴(kuò)大， 軟件的復(fù)雜性不斷增加，

2、 軟件系統(tǒng)更容易出現(xiàn)錯(cuò)誤和紕漏。此外，在整個(gè)軟件生命周期中，修復(fù)系統(tǒng)漏洞的時(shí)間越滯后，其成本就越高昂。 因此， 在軟件系統(tǒng)早期設(shè)計(jì)和建模階段就以軟件開發(fā)方法與形式化方法相結(jié)合的方式進(jìn)行漏洞分析和缺陷檢測(cè)、 確保系統(tǒng)的可靠性， 對(duì)提升軟件質(zhì)量具有重要的意義。 本文通過對(duì) UML2.3 進(jìn)行擴(kuò)展建模，將 UML 方法和形式化方法的優(yōu)勢(shì)相結(jié)合，并針對(duì)系統(tǒng)特點(diǎn)提出了輕量形式化框架。首先，本文通過需求分析，對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行拆解，之后根據(jù)功能的不同，

3、通過擴(kuò)展的 UML2.3 類圖、時(shí)序圖和狀態(tài)圖對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行建模。根據(jù)相應(yīng)的映射規(guī)則和轉(zhuǎn)換算法，將 UML 導(dǎo)出的 XMI 格式文件進(jìn)行自動(dòng)的形式化轉(zhuǎn)換， 并在最后通過 ProVerif 形式化分析系統(tǒng)， 對(duì)系統(tǒng)的安全性和不可連接性進(jìn)行驗(yàn)證，輸出驗(yàn)證結(jié)果，并針對(duì)漏洞給出反例，從而幫助開發(fā)者快速找到系統(tǒng)漏洞。 根據(jù)系統(tǒng)形式化框架的流程， 本文實(shí)現(xiàn)了基于擴(kuò)展 UML2.3 的形式化驗(yàn)證工具，將系統(tǒng)模型的自動(dòng)轉(zhuǎn)換為形式化模型，并進(jìn)行屬性驗(yàn)證。針對(duì)