LOTOS Protocol Conformance Testing for Formal Description Specifications

형식 기술 기법에 의한 LOTOS 프로토콜 적합성 시험

This paper presents an automated protocol conformance test sequence generation based on formal methods for LOTOS specification by using and applying many existing related algorithms and technique, such as the testing framework, Rural Chinese Postman tour concepts. We use the state-transition graphs obtained from LOTOS specifications by means of the CAESAR tool. This tool compiles a specification written in LOTOS into an extended Petri net, from which a transition graph of a event finite-state machine(EvFSM) including data is generated. A new characterizing sequence(CS), called Unique Event sequence(UE sequence) is defined. An UE sequence for a state is a sequence of accepted gate events that is unique for this state. Some experiences about UE sequence, partial UE sequence and signature are also explained. These sequences are combined with the concept of the Rural Chinese Postman Tour to obtain an optimal test sequence which is a minimum cost tour of the reference transition graph of the EvFSM. This paper also presents a fault coverage estimation experience of an automated method for optimized test sequences generation and the translation of the test sequence obtained by using our tool to TTCN notation are also given. A prototype of the proposed framework has been built with special attention to real application in order to generated the executable test cases in an automatic way. This formal method on conformance testing can be applied to the protocols related to IN, PCS and ATM for the purpose of verifying the correctness of implementation with respect to the given specification.

본 논문은 형식 기술 기법 중의 하나인 LOTOS 명세로부터 적합성 시험 시퀀스를 자동 생성하는 방법을 기술한다. 전체적인 시스템 구현을 위해 현재까지 연구된 여러가지 알고리즘들을 응용하여 적용하였고, 또 Rural Chinese Postman tour 개념을 개선한 후 적용하였다. 통신 프로토콜에 대한 LOTOS 명세로부터 CAESAR 도구의 Petri-net을 통한 시뮬레이션 기능을 이용하여 해당상태 천이 그래프를 생성하고, 얻어진 상태 천이 그래프에 대해 적합성 시험 시퀀스를 생성하기 위해 주어진 그래프의 각 상태에 대한 유일한 시퀀스인 UE sequence(Unique Event sequence)를 정의하였다. 또한 이러한 UE 시퀀스가 존재하지 않는 상태에 대해서는 부분 UE sequence(Partial UE sequence) 및 signature를 정의하였고, 또 이러한 특성 시퀀스에 대한 경험적 연구 결과를 정리하였다. 한편, 최적의 시험 시퀀스 생성을 위해 얻어진 특성 시퀀스들을 Rural Chinese Postman tour 개념에 적용하는 방법론에 대해서도 제시하였다. 또 생성된 적합성 시험 시퀀스의 오류 판단 영역 예측 방법 및 과정과 결과에 대해서도 기술하였고, 얻어진 시험 시퀀스를 표준 시험 표준기법인 TTCN으로의 변화 방법론도 제시하였다. 마지막으로 제안된 생성방법론에 대한 프로토타입은 실제 통신 프로토콜에 적용하기 위해 실질적인 많은 부분을 고려하면서 실행시험 스우트 생성을 위해 구현되었고, 이 프로토타입은 지능망이나 PCS 또는 ATM 프로토콜을 위한 적합성 시험 목적으로 사용될 수 있다.