Fault-injection

• Fault injection 개요 및 현황

  • 결함을 target 에 주입하고 실행시켜서 결함->에러->고장 절차를 확인 및 이해하는 도구

  • safety, security 분석에 필수

  • 일반 engineer가 사용이 용이하여 ISO, IEC, FAA, SAE 등의 기관에서 '안전필수제품'의 설계&개발을 위한 국제기능안전(functional safety) 인증규격에서 많이 사용중.

    • Formal method 는 적용 난이도가 높고 많은 교육이 부가되므로 활용이 제한적임

  • Fault Injection 정의 

  • 타겟에 fault model을 inject 

  • 타겟에서 고장 발생 및 경과 기록

  • 고장 분석 >> 고장률 신뢰성 수명 분석

    • Statistical 해석: 타겟의 failure rate특성의 이해에 활용

    • Deterministic 해석: 타겟의 safety analysis에 활용 (via FMEA, FTA)

• Fault injection tools 분류 (타겟의 속성에 따른 분류)

  • HW FI

  • SW FI

  • Simulation FI (SFI)

    • model modified SFI (MM-SFI) - 1. build saboteur/mutation model, 2. integrate with target model, 3. build fault models, 4. perform SFI

      • SFI is difficult to execute

      • Simulation preparation and execution takes a long time

      • Need authentication benchmarks to access the simulation accuracy

      • Use any Verilog simulators 

    • kernel modified SFI (KM-SFI) - 1. load target model, 2 build fault model, 3. perform SFI

      • SFI is easy; All we need to prepare is the fault model

      • No need to prepare for the simulator and simulation execution is faster

        • No need to run the authentication benchmarks

        • Can use instrumented Verilog simulator (Currently ICARUS, but the list will grow)

  • Hybrid FI

국제연구동향: 산업계

• Fault injection in electronic equipment and software

• ARIS, Architectures for Robust and complex Integrated Systems

• csXCEPTION

국제연구동향: 학계

• fault-injection at NASA

• FT-UNSHADES

• Texas Austin/ Jacob A. Abraham

• Dependable Systems and Software Engineering Research Group/ University of Southampton/ Michael Butler