An integrated checklist for architecture design of critical software systems

Bc. Patrícia Andicsová

Master's thesis

Abstract:

Táto práca kladie dôraz na zvyšovanie bezpečnosti a spoľahlivosti v kritických softvérových systémoch, ktoré sú základom národných sociálno-ekonomických infraštruktúr. Cieľom výskumu je poskytnúť kontrolný zoznam, ktorý softvérovým architektom pomôže navrhnúť bezpečné a spoľahlivé kritické softvérové ​​systémy. Práca začína predstavením teórie, ktorá vytvára základ pre komplexný prehľad literatúry. Prehľad zhromažďuje architektonické odporúčania pre bezpečné a spoľahlivé systémy. Poznatky z prehľadu literatúry a návrhy odbornej komunity sú následne použité na spresnenie pôvodnej verzie kontrolného zoznamu. Následne sú v práci uvedené pokyny na zaistenie bezpečnosti a spoľahlivosti softvérových systémov, ktoré tvoria vytvorený kontrolný zoznam. Okrem toho je zahrnutá praktická prípadová štúdia, ktorá demonštruje praktickú aplikáciu kontrolného zoznamu, pričom diskutovaným teoretickým konceptom dáva reálny význam. V závere práce je zhrnutie zistených poznatkov a preskúmanie možností budúceho výskumu. Výsledkom je praktický, overený a výskumom obohatený kontrolný zoznam, ktorý môžu architekti použiť pri vytváraní robustných kritických softvérových systémov.

Abstract:

This thesis emphasizes enhancing security and reliability in critical software systems, the foundation of national socio-economic infrastructures. The research aims to provide a checklist to help software architects design secure and reliable critical software systems. The thesis begins with a theoretical background that establishes the basis for a comprehensive literature review. The review gathers architectural recommendations for secure and reliable systems. Insights from the literature review and suggestions of the expert community are then used to refine the initial version of the checklist. Subsequently, the thesis presents the guidelines to ensure the security and reliability of software systems, which form the produced checklist. In addition, a practical case study is included to demonstrate the practical application of the checklist, giving real-world relevance to the theoretical concepts discussed. Finally, the thesis concludes with a summary of the findings and an exploration of future research possibilities. The outcome is a practical, validated, and research-enriched checklist that can be used by architects in creating robust critical software systems.

Keywords

critical software system, security, reliability, architecture, design, checklist, guidelines, requirements, recommendations

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 12. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 13. 2. 2024
• Supervisor: doc. Ing. RNDr. Barbora Bühnová, Ph.D.
• Reader: RNDr. Lukáš Daubner

Masaryk University

Faculty of Informatics

Master programme / field:
Software Engineering / Design and development of software systems