Injeção de falhas de comunicação sobre implementações do protocolo EtherCAT

Abstract

Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento do injetor de falhas TANATTOS para o protocolo EtherCAT, que por sua vez, é baseado no protocolo Ethernet. Para o protocolo EtherCAT, a cada novo dispositivo desenvolvido, é necessário que os desenvolvedores façam suas próprias implementações e as submetam para o processo de validação conforme a finalidade. De posse de um injetor de falhas, tais implementações serão testadas frente à ocorrência de falhas, auxiliando no processo da validação de sua dependabilidade. O injetor proposto neste trabalho usa como base o injetor de falhas FITT (Fault Injection Test Tool), desenvolvido para protocolos seguros que seguem a norma IEC 61508, em especial o protocolo PROFIsafe. FITT intercepta a comunicação entre dispositivos mestre e escravo, alterando o comportamento normal da comunicação entre estes dispositivos. Testes realizados demonstram que além de a adaptação de FITT para o protocolo EtherCAT ter sido bem-sucedida, o injetor de falhas TANATTOS desenvolvido ao final deste trabalho é capaz de alterar o fluxo de comunicação entre um mestre e um escravo, provando que a injeção de falhas foi efetuada com sucesso.

This work aims to develop the TANATTOS fault injector for the EtherCAT protocol, which in turn is based on the Ethernet protocol. For the EtherCAT protocol, for each new device to be developed, it is necessary for developers to make their own implementations and submit them to a validation process. With a fault injector, such implementations will be tested against the occurrence of failures, helping in the process of validating their dependability. The injector proposed in this work is based on the Fault Injection Test Tool (FITT), developed for safe protocols that follow the IEC 61508 standard, especially the PROFIsafe protocol. FITT intercepts the communication between master and slave devices, changing the normal behavior of their communication. Tests carried out demonstrate that in addition to the positive results in FITT’s adaptation to the EtherCAT protocol, the TANATTOS fault injector developed at the end of this work is able to change the communication flow between a master and a slave, proving that the injection of failures was successful.