Software in sicherheitskritischen Systemen

Der weitaus größte Anteil der weltweit hergestellten Mikroprozessoren wird in eingebetteten Systemen – vom Haushaltsgerät bis zum Verkehrsflugzeug – verbaut. Viele Geräte, die wir täglich ganz selbstverständlich nutzen, gehören dieser Kategorie an. Eingebettete Systeme besitzen eine enorme technische und wirtschaftliche Bedeutung. Darüber hinaus beeinflussen sie unser tägliches Leben ständig und unausweichlich. Die Qualität derartiger Systeme wird durch das korrekte Zusammenwirken mechanischer und elektronischer Komponenten mit Software bestimmt. Eine Beurteilung von Qualitätsmerkmalen – z. B. Sicherheit – erfordert daher zwingend die Berücksichtigung der Softwarebestandteile. Vereinfacht formuliert, geht von Software allein niemals Gefahr – d. h. ein Sicherheitsrisiko – aus. Erst durch die Integration von Software in ein technisches System können Softwarefehler zu Gefährdungen führen. Die Analyse der Wirkungs-weise von Software im Kontext des technischen Systems erfordert daher z. B. auch die Betrachtung der Sensoren und Aktoren. Einerseits reicht die Untersuchung der Software allein nicht aus, andererseits wird das Verhalten der Software unter Berücksichtigung des Gesamtsystems spezifiziert, sodass Maßnahmen zur Gewährleistung der korrekten Umsetzung der Spezifikation in Software risikomindernd wirken, obwohl sie nur die Software betreffen. Die Entwicklung von Software für sicherheitskritische Systeme erfordert entsprechend angepasste Prozesse, geeignete Konstruktionstechniken und leistungsfähige Analyse- und Prüftechniken. Welche Prozesse, Methoden und Techniken verwendet werden müssen, wird besonders in sicherheitskritischen Anwendungsbereichen durch Standards explizit geregelt. Schließlich gibt es Anwendungsbereiche, in denen eine Zulassung für den Betrieb erforderlich ist. So ist z. B. für den Betrieb von Schienenfahrzeugen in Deutschland eine Zulassung des Eisenbahn-Bundesamtes erforderlich. Die geforderten Nachweise müssen natürlich auch die Software mit einschließen.