基于谓词抽象与精化技术的Web服务验证研究

【摘要】：面向服务体系结构(SOA)是继面向对象、基于构件开发之后的一种新型软件开发、部署和集成模式,为软件开发提供了灵活的设计和开发方案。Web服务作为SOA的一种实现方法,突破了传统的分布式计算模型在通信、应用范围等方面的限制,通过服务组合的方式,灵活、快速构建的网络应用已经渗透到国民经济的许多关键行业。 在现有的Web服务验证方法中,模型检测因其自动化程度高、能够提供反例路径等优势,得到了广泛应用。但在模型检测过程中,会因系统规模庞大而导致状态爆炸问题,如何选取合适的方法缓解状态爆炸已成为服务验证领域的一个研究热点。本文在传统的模型检测方法中引入谓词抽象和精化技术,提出一种用于Web服务验证的抽象精化验证框架,用以验证Web服务内部流程逻辑的安全性和组合服务间的兼容性。 主要工作如下:(1)使用Kripke结构对Web服务建模,通过分解待验证性质得到原子命题从而获取谓词公式集合,使用谓词抽象技术建立Web服务的抽象模型,再将各抽象模型组合得到待验证系统的组合抽象模型。(2)给出抽象模型到Promela语言的转换规则,使用模型检测工具Spin验证模型是否满足待验证性质,如果不满足,则给出反例。将得到的反例在Web服务上做投影操作,进行反例确认,对产生伪反例的Web服务抽象模型进行精化,生成新的组合抽象模型,再次对性质进行验证。(3)基于上述两方面工作,提出Web服务抽象精化验证框架,并通过实例说明其在缓解状态爆炸方面的可行性。