Kiểm chứng dịch vụ Web với logic thời gian

TRƯNG JAM THỒNG TIN ĩHự VIỆN... Quy trình kỉem chứng mô hình... Cây thực thi Execution tree.. Trạng thái có thê đạt được Reachable State... 3.4 Logic thòi gian Tem poral Logicl.

Ĩ H " = = = = = = = = = = = = m

ĐẠIÍ ỈỌC QUỐC GIA HẢ NỘI

ĐÀO THỊ HƯỜNG

KIÉM CHỨNG DỊCH v ụ VVEB VỚI LOGIC THỜI GIAN

Chuyên iiỊ>ành : Công nghệ phần mềm

M ụ c l ụ c

iv

T ó m t ă t i

L ời cam ơ n ! ii

Lời cam đ o a n iii

M uc l u c iv

D an h m uc ký hiêu từ viết tắ t vi

D a n h m uc b ả n g b i ể u vii

C h ư ơ n g 1 M ơ đ ầ u 1

1.1 C ơ sở k h o a hoc củ a đề t à i 1

1.1.1 K iểm c h ứ n g p hẩn m ề m 1

1.1.2 Vai trò c ủ a các ứ n g d ung th ư ơ n g m ai đièn tử phân t á n 3

1.2 Nôi d u n g n g h iên c ứ u 6

1.3 C ấu trúc luân v ă n 6

C h ư ơ n g 2 D ich vu W e b 8

2.1 K ién trú c h ư ớ n g dich vu (S e rv ic e - O rien ted A rc h ite c tu re ) 8

2 2 D ich vu W eb (W eb S e rv ic e s ) 10

2 2 1 K iến trú c dich vu W e b 11

2 2 2 C ác đăc điểm cơ bản cùa d ic h vu W e b 12

2 2 3 C á c đ ăc điểm m ở rô n g củ a d ich vu W e b 15

2.3 K ết lu â n 17

C h ư ơ n g 3 K iểm ch ứ n g m ô h ì n h 18

3.1 T ổ n g q u a n 18

3.2 Ọ u y trinh kiểm c h ử n g m ô h ìn h 18

3.2.1 M ô hỉnh h o á h ê th ố n g (S y stem M o d e lin g ) 19

3 2 2 Đ ă c ta c ác đãc tính (P ro p erties S p e c ific a tio n ) 19

3 2.3 K iểm c h ứ n g (V e rif ic a tio n ) 20

3.3 Ổ -tô -m á t 20

3.3.1 Đ ịnh n g h ĩa ỏ - tô - m á t 20

3 3 2 C ác đ ịn h ng h ĩa liên q u a n 22

3 4 L o g ic thời gian (T e m p o ra l l o u i c ) 24

3.4.1 N gôn n g ừ logic thời g i a n 24

3 4 2 C ú p h áp hình thứ c củ a logic thờ i g ia n 29

3 4 3 LTL v à C T L 31

3.5 C ô n g cụ kiếm c h ứ n g 31

3.5.1 C ác thuật toán kiểm c h ứ n g 32

3 5 2 M ột vài cô n g cụ kiểm c h ứ n g p h ổ b iế n 32

3 6 K ết lu ậ n 35

Chirom g 4 S ử d ụ n g kiểm ch ứ n g m ò hình để kiểm c h ử n g d ịch vụ W e b 36

4 1 P h ư ơ n g ph áp kiểm c h ứ n g 36

4 2 V í dụ m inh h ọ a 37

4 2 1 K ịch bản 1: Đ ă n g kí vé m áy b ay và đ ăn g kí khách s ạ n 40

4 2 2 K ịch hàn 2: D ịch vụ V T A có kha năn g hủy bỏ tác vụ (C a n c e lla tio n ) 41

4 3 M ô hình hỏa v à k iểm c h ứ n g k ịch bản I 41

4 3 1 M ô hình h ó a 41

4 3 2 K iểm c h ứ n g m ô hình sử d ụ n g logic thời g ian (T em p o ral L o g ic ) 44

4 4 M ô hình hóa và k iểm ch ứ n g k ịch bản 2 46

4 4 1 M ô hìn h h ó a 46

4 4 2 K iểm c h ử n g m ô hình sử d ụ n g logic thời g ian (T em p o ral I o g i c ) 48

4 5 Kốt lu ậ n 53

C hưcrng 5 54

K ết lu ậ n 54

5.1 K et lu ậ n 54

5.2 M ột sổ h ư ớ n g n g h iên cửu tro n g tư ơnu la i 55

T ài liệu tham k h ả o 57

V

U n iv ersal D escrip tio n D isco v ery and

V I I

?

H ình 2.1: K iến trúc h ư ớ n g dịch v ụ 8

I linh 2.2 K iến trúc tro n g cùa dịch v ụ W eb 1 ]

I linh 2.3: K iến trúc ngoài cù a dịch v ụ W eb 12

H ìn h 3.1: Q u y trìn h kiểm ch ứ n g m ô h ìn h 19

H ìn h 3.2: M ô hình hệ th ố n g m ật m ã s ổ 22

H ìn h 3.3: Phần đầu của cây th ự c thi hệ th ố n g m ật m ã s ố 23

H ình 3.4: C ác định đề C Ư sứ trên m ộ t ô-tô-m át và các chuồi thự c thi của n ó 26

H ìn h 3.5: C á c toán tử thời g ian tư ơ n g la i 27

H ìn h 3.6: C ác toán tử thời g ian q u á k h ứ 28

1 lình 3.7: C ác toán tử số lư ợ n g n h á n h 29

H ìn h 3.8: B ổn cách kết hợp E hoặc A với F hoặc G 30

I lình 3.9: So sánh các cô n g cụ kiêm ch ứ n g m ô h ỉn h 35

H ình 4.1: Q u y trình kiểm c h ứ n g d ịch vụ W eb sử d ụ n g kiểm c h ứ n g mỏ hình .37

H ìn h 4.2 C ác thành ph ần c ủ a dịch v ụ V T A 38

H ình 4.3 T iế n trình V T A 39

H ìn h 4.4 Q u á trình thự c thi cù a V T A 40

H ìn h 4.5 A u to m at hữu hạn trạn g thái biểu diễn V T A kịch bản 1 42

H ình 4 6 M ô hình h óa V T A k ịch b ản 1 43

H ỉnh 4.7 A u to m at hữ u hạn trạ n g thái biểu diễn V T A k ịch bản 2 47

H ình 4 8 M ô hỉnh h óa V T A kịch b ản 2 48

• T h e o thoniz, k ê c ù a N A S A I V & V C e n t e r ( 2 0 0 0 ) : N g à n h c ô n g n g h iệ p

g iú p c ủ a c á c c h u y ê n g ia s u y d iễ n lo g ic c ó k in h n g h iệ m S a u n à y , p h ư ơ n g p h á p

k iế m c h ứ n g s u y d iễ n đ ư ợ c th ự c h iệ n tr ê n c á c c ô n g c ụ p h ầ n m ề m C á c c ô n g c ụ

n à y lậ p lu ậ n trê n hệ th ố n g v ô h ạ n t r ạ n g th á i v à tố n rấ t n h iề u tài n g u y ê n v à th ờ i

g ia n C h í n h v ỉ th ế , k iế m c h ứ n g s u y d iễ n đ ư ợ c s ử d ụ n g rat ít v à h iệ n n a y p h ir o n u

p h á p n à y t h ư ờ n g đ ư ợ c á p d ụ n g c h ủ y ê u c h o c á c h ệ c ó đ ộ n h ạ y c á m c a o n h ư c á c

g ia o t h ứ c b à o m ặ t

N h ư v ậ y , k iể m c h ứ n g m ô h ìn h c ó rấ t n h iề u ư u đ iể m v à lợ i th ế s o v ớ i c á c p h ư ơ n g

p h á p k iể m c h ứ n g k h á c tr o n g v i ệ c p h á t h iệ n v à s ử a lỗ i p h ầ n m ề m n h ằ m g iả m

th ể n ó i h o ạ t đ ộ n g th ư ơ n g m ạ i đ iệ n t ừ h iệ n n a y c h ù y ế u là tro n g lĩn h v ự c th a n h

to á n v à c á c lĩn h v ự c k h á c c ủ a n g â n h à n g Đ iề u đ ó th ể h iệ n q u a v iệ c h ệ th ố n g

4

c h o d o a n h n g h iệ p g iá m c h i p h í v à c h ủ đ ộ n g tro n g s ứ d ụ n g đ ồ n g v ố n Đ ố i v ớ i h ệ

t h ố n g n g â n h à n g đ ã g iả m đ ư ợ c đ á n g k ể lư ợ n g tiề n m ặ t tr o n g lư u thông , k é o th e o

n h iề u lợ i íc h k in h tế k h á c n h ư tiế t k iệ m c h i p h í in ấ n , k iể m đ ế m , đ ỏ n g g ó i, v ậ n

c h u y ể n , b à o q u ả n ,

B á n h à n « t r ê n m ạ n g

N g à y 1 9 / 1 2 / 1 9 9 8 , T r u n g tâ m D ị c h v ụ G i a tă n g G i á tr ị ( V A S C ) k h a i tr ư ơ n g s iê u

th ị đ iệ n t ử đ ầ u tiê n tạ i đ ịa c h i h t t p :/ / 2 0 3 1 6 2 5 4 5 / c y b e r m a ll/ T r ê n C y b e r m a ll

b à y b á n k h á n h iề u m ặ t h à n g v à n g ư ờ i x e m c ó th ể t ự d o d ạ o c h ơ i trê n s iê u t h ị,

C h ư ơ n g 2 g iớ i th iệ u v ề d ịc h v ụ W e b C h ú n g tô i d ư a ra c á c y ế u tố c ơ b an c ấ u

th à n h n ê n d ịc h VỊI W e b , k iế n trú c tro n g c ũ n g n h ư c á c y ế u tố n g o à i, m ộ t sổ

n h ữ n g đ ặ c đ iể m q u a n t r ọ n g c ủ a d ịc h v ụ W e b C u ố i c ù n g là n h ừ n g c á i n h ìn k h á i

q u á t v ề B P F L

6

C h ư ơ n g 3 tr in h b à y v ề k ĩ th u ậ t k iể m chúm e, m ô h ìn h , m ộ t k ĩ th u ậ t k iể m c h ứ n g tự

đ ộ n g trê n c á c Ỉ1Ộ h ữ u h ạ n tr ạ n g t h á i T r o n g c h u ơ n c n à y , c h ú n g tô i t r in h b à y c h i tiế t v ồ c á c c ò m ; v iệ c c h ín h tr o n g k iế m c h ím e m ò h ìn h d ồ n g th ờ i t r in h b à y v ề

c ô n g c ụ k iê m c h ứ n g N u S M V - m ộ t c ô n g c ụ k iê m c h ứ n g s ứ d ụ n g c á c k í h iệ u đ ê

2.1 Kiến trúc huóng dịch vụ (Service - Oriented Architecture)

K i ế n t r ú c h ư ớ n g d ịc h v ụ (Service O riented Architecture - S O A ) [ 2 5 , 2 8 ] là m ộ t

y ê u c ầ u d ịc h v ụ c ó th ể t ìm k iế m n h ữ n g d ịc h v ụ đ ã đ ư ợ c q u ả n g b á B a th a o tá c c ơ

h à n t r o n g S O A là : Ọ u à n g b á (publishing), t im k iế m (finding) v à k ế t n ối

(binding). S a u q u á tr ìn h th ự c h iệ n m ộ t d ịc h v ụ th à n h c ò n g , N h à c u 11 ì! c ấ p d ịc h

v ụ q u á n g b á s ả n p h â m c ủ a m ìn h đ ế n N h à c u n g ứ n g d ịc h v ụ tru n g g ia n ( p u b l i s h i n g ) , N h à c u n ạ ứ n g d ịc h v ụ t r u n g g ia n g h i n h ậ n v à p h â n lo ạ i tất c ả c á c

d ịc h v ụ d ã đ ư ợ c c u n g ứ n g , s a u đ ó c u n g c ấ p c á c th ô n g tin v ề c á c d ịc h v ụ lê n trên

d ịc h v ụ tìm k iế m N h à y ê u c ầ u d ịc h v ụ liê n lạ c v ớ i N h à c u n g in m d ịc h v ụ tru n g

g ia n đ ể b iế t th ô n g tin v ề c á c d ịc h v ụ đ ã c ó ( f i n d i n g ) v à c u ố i c ù n g d ự a trê n n h ữ n g

(D istributed Component Object M odel), C O R B A ( Common Object Requesting

B roker Architecture) v à J i n i T u y n h iê n , v iệ c s ử d ụ n g c á c c ô n g n g h ệ n à y đổ tíc h

n à y p h ù h ợ p v ớ i v iệ c x â y d ự n g c á c c h ư ơ n g , tr ìn h ứ n g d ụ n g c h o m ộ t c ô n g t y T u y

n h iê n tr o n g tr ư ờ n g h ợ p n à y c h ú n g ta đ a n g đ ề c ậ p đ ế n v iệ c t íc h h ợ p c á c c h ư ơ n g

t r ìn h ứ n g d ụ n g c h o n h iề u c ô n g t y v ớ i n h ữ n g p h ầ n đ ệ m h o à n to à n k h á c n h a u , c á c

p h ầ n đ ệ m n à y đ ề u c ỏ n h ữ n g h ạ n c h ế c ủ a r iê n íĩ n ó S ự h ạ n c h ế n à y đ ề u d ự a trôn

n g u y ê n t ắ c , c á c p h ầ n đ ệ m k h á c n h a u đ ề u d ự a trê n v iệ c x â y d ự n g (lự a trê n c á c

c ô n u n iih ệ k h á c n h a u , b ờ i v ậ y m à c ỉ i ú i m k h ô n u th ê c ó s ự u i a o tiè p tr ự c tiè p n ào

g iữ a c h ú n g K h i c h ú n g ta đ ề c ậ p đ ế n k iế n t r ú c d ịc h v ụ W e b c ó h a i k h ía c ạ n h c ầ n

q u a n tâ m K h í a c ạ n h đ ầ u tiê n là m ố i q u a n h ệ g iữ a d ịc h v ụ W e b v à c á c p h ầ n đ ệm

(Simple Object Access Protocol), W S D L ( Web Services Description Language)

v à U D D I {Universal Description Discovery and Integration). C á c đ ặ c tả m ờ

r ộ n g b ao g ồ m : b ả o m ậ t d ịc h v ụ W e b ( WS-Securitv) , c h ín h s á c h d ịc h v ụ W e b

( W S - P o l i c v ) v à n g ô n im ữ k h á c h ạ y tiê n tr in h n g h iệ p v ụ ( Web Services Business Process Execution Language - B P E L )

Đ â y là m ộ t c á c h th ứ c tổ c h ứ c d ữ liệ u tro n g c ấ u trú c c ủ a X M L {extensible

M arkup Language), d ù n g đ ể tra o đ ổ i th ô n g t in g iữ a c á c d ịc h v ụ W e b C h i tiế t v ề

W S D L [ 9 , 1 0 , 1 9 ] đ ặ c ta c á c h t h ứ c s ử d ự n g X M L ị 7 ] đ ể m ô g ia o d iệ n c u a d ịc h

v ụ W e b W S D L đ ư ợ c s ử d ụ n ii h ờ i m á y tr ạ m d ị c h v ụ đ ê x á c đ ịn h c á c h th ứ c SƯ (h u m d ịc h v ụ W e b T h ô n g tin đ ư ợ c c u n g c â p b ứ i W S D L h a o g ô m ụ ia o d iệ n c u a

d ịc h v ụ , đ ịa c h i d ịc h v ụ v à g ia o t h ứ c v ậ n c h u y ê n đ ư ợ c d ù n íí đ ẽ th iè t lậ p c á c liê n

W e b {WS-Policv) v à n g ô n n g ừ k h ả c h ạ y tiê n t r in h n g h iệ p v ụ c h o d ịc h v ụ W e b

( Web Services Business Process Execution Language).

B á o m ật d ị c h v ụ W e b (W S-Security)

L à k h ả n ă n g b ả o v ệ n g ư ờ i d ù n g In te r n e t trá n h k h ỏ i n h ũ n g đ e d ọ a n g u y h iể m( n h ư v iệ c t r u y c ậ p v à o c á c tr a n g W e b d ộ c h ạ i, b ị tấ n c ò n g th e o c á c h lừ a đ à o

(fishing), b ị th e o d õ i b ở i c á c p h ầ n m ồ m g iá n đ iệ p v à s ự tấ n c ô n g c ù a v ir u s )

d ư ợ c p h â n c h ia th à n h m ộ t d ã y c á c b ư ớ c , m ồ i b ư ớ c là m ộ t h o ạ t đ ộ n g C ụ th ể là

n l u r s a u :

17

• invoke. G ọ i đ ế n các th a o tá c c ó sầ n tro n g d ịc h v ụ W e b

• receive: Đ ợ i th ô n g d iệ p từ c á c th ự c th è b ên n g o à i

• reply. S ả n s in h c á c th ô n g d iệ p tra lờ i c á c th ự c th ê n g o à i

d à n g b iể u d iễ n v à s ử d ụ n g c á c tiế n t r ìn h n g h iệ p v ụ

TRƯNG JAM THỒNG TIN ĩHự VIỆN

M ặ c d ù k iê m c h ứ n g g iớ i h ạ n trê n c á c h ệ h ừ u h ạ n tr ạ n g th á i n h ư n g p h ư ơ n g p h á p

n à y l ạ i tỏ ra h ữ u h iệ u tr o n g n h iề u b à i to á n q u a n tr ọ n g B ê n c ạ n h đ ó , k iể m c h ứ n g

3.2 Quy trình kỉem chứng mô hình.

P h ư ơ n g p h á p k iể m c h ứ n g m ô h ìn h b a o g ồ m ba c ô n g v iệ c c h ín h Đ ầ u tiê n hệ

tá h a y k h ô n g , n êu k h ô n g th ỏ a m ã n thì đ ư a ra p h à n v í d ụ N h ư v ậ y , c ô n g v iệ c

k iế m e h ử n ạ , d ư ợ c tiế n h à n h tự đ ộ n g trê n c á c c ô n u c ụ k iê m c h ứ n g đ à c à i đ ặt c á c

th u ậ t to á n k iể m c lú r n u ( ’á c c ô n g v i ệ c tro n g k iể m c h ử n g m ò h ìn h đ ư ợ c m in h h ọ a

tr o n g h ìn h 3 1

19

r .

M ó lu iili hoa liệ thông

(S y ste m R e q u ìi em eilt)

Đ ặ c tã các thuộc tin h (S yste m p r o p e r t y )

( T L * (C o m p u t a t io n T r e e L o g i c * ) L T L ( L i n e a r T e m p o r a l L o g i c ) v à C T L [ 2 4 ] ( C o m p u t a t io n T r e e L o g i c ) là h a i lo g ic th ờ i a ia n d ư ợ c s ir d ụ n g r ộ n g rà i n h ấ t trê n

đ ư ợ c tiế n h à n h trê n c á c c ô n g c ụ k iể m c h ứ n g c ó c à i đ ặ t th u ậ t to á n k iể m c h ứ n g

C ô n g c ụ k iể m c h ứ n g m ô h ìn h s ẽ t ìm k iế m v é t c ạ n trê n k h ô n g g ia n tr ạ n g th á i c ủ a

Định nghĩa 3.4 Cây thực thi (Execution tree). C â y th ự c th i !à k ế t q u ả k h i ta tổ

c h ứ c m ộ t tậ p c á c n h á n h t h ự c th i đ ê h ìn h th à n h n ê n m ộ t c â y C â y t h ự c th i b a o g iờ

c ũ r m c ó u ỏ c ư trê n c ù n g H ìn h 3 3 m in h h ọ a p h â n đ â u c ủ a m ộ t c à y th ự c th i c h o

h ệ th ố n g m ậ t m ã s ổ b ất đ ầ u t ừ t r ạ n g th á i k h ở i tạ o í]().

Đ ịnh nghĩa 3.5 Trạng thái có thê đạt được (Reachable State). M ộ t trạ n g th á i

đ ư ợ c g ọ i là c ó th ê đ ạ t đ ư ợ c n ê u n ó x u â t h iệ n tro n g c â y th ự c th i c ù a ô - tô - m á t,

3.4 Logic thòi gian (Tem poral Logic)

l o ụ i c th ờ i g in n là lo u ic d ù n g đ ê b iê u d iễ n v à lậ p lu ậ n trê n c á c k h á i n iệ m th e o

t h ứ t ự th ờ i g ia n A P n u e li là n g ư ờ i d ầ u tiê n đ e x u ấ t s ứ d ụ n g n ó v à o n ă m 1 9 7 7

d è đ ặ c ta h ìn h th ứ c c h o c á c đ ặ c t in h v ề h à n h v i c ù a h ệ th ố n g S o v ớ i c á c h v iế t

c á c b iê u t h ứ c to á n h ọ c th e o b ie n t h ờ i g ia n , lo g ic th ờ i g ia n rõ r à n g v à d o n g iả n hom V í d ụ n h ư b iế n th ờ i g ia n / h o à n to à n b iế n m ấ t L o g i c th ờ i g ia n c ũ n g đ ư a ra

C á c tô h ợ p b o o l b a o g ô m c á c h ă n g sô đ ú n g v à s a i, p h u đ ịn h v à c á c liê n k ê t

Các toán tư thời gian tương lai: C á c to á n t ử th ờ i g ia n tir ơ n g la i c h o p h é p b iể u

d iễ n s ự d iễ n t iế n c ủ a h ệ th ố n g t r o n g tư ơ n g l a i , b a o g ồ m c á c to á n t ử X , F , G v à

I J C á c to á n tử th ờ i g ia n tr o n g tư ơ n g la i d ư ợ c m in h h ọ a tr o n g h ìn h 3 5

N ế u p b iế u d iễ n m ộ t th u ộ c tín h tạ i tr ạ n g th á i h iệ n t ạ i, th ì X P c h i ra r à n g , trạ n g

th á i tiế p th e o n g a y s a u ( “ n e X t ” ) th o a m ã n p. V í d ụ n h ư / , V X P c h ỉ ra r ằ n g p

d ư ợ c th ỏ a m ã n tro n g tr ạ n g th á i h iệ n tạ i h o ặ c t r o n g tr ạ n g th á i tiế p th e o h o ặ c c à

h a i T r o n g v í d ụ trê n h ỉn h 3 4 , m ồ i n h á n h ơ /, ơ2 v à ơi th ỏ a m ã n X X e r r o r

n à y c ó n g h ĩa là k h i n h iệ t đ ộ là w a r m tro n g tr ạ n g th á i h iệ n tạ i th ì tro n g trạ n g th á i

t iế p th e o , n h iệ t đ ộ s ẽ k h ô n g w a r m v à đ iề u n à y lu ô n đ ú n g