Spécification et vérification formelles des applications orientées services

Abstract

Dans l'environnement en évolution rapide de l'informatique distribuée, les Architectures Orientées Services (SOA) sont devenues la norme pour construire des applications flexibles et interopérables. Cependant, la nature distribuée et concurrente des services Web introduit une complexité significative, rendant difficile la garantie de leur correction. Un défi critique réside dans le fossé sémantique entre les spécifications de conception de haut niveau (Chorégraphie) et les processus exécutables (Orchestration), où des erreurs structurelles et comportementales compromettent souvent la fiabilité et la Qualité de Service (QoS) du système. Pour répondre à ces défis, cette thèse présente une approche formelle pour la modélisation, la composition et la vérification des services Web. Le travail débute par un processus de raffinement rigoureux des chorégraphies WS-CDL vers les orchestrations BPEL à l'aide de transformations ATL, formellement validé par la sémantique CSP basée sur les traces, les échecs et la vérification de raffinement. Il introduit ensuite un cadre de vérification basé sur des automates pour les compositions BPEL et OWL-S, capable de modéliser avec précision des constructions parallèles complexes — telles que les motifs split et join, en séparant explicitement l'initiation de l'événement de sa complétion. Enfin, une approche de vérification pilotée par les propriétés est proposée en utilisant le model checker PRISM. Cette approche vise à garantir à la fois la correction fonctionnelle et les propriétés non-fonctionnelles (fiabilité, performance), en utilisant des modèles probabilistes dérivés automatiquement des spécifications WS-CDL. Les contributions de cette thèse démontrent l’apport des méthodes formelles pour garantir la fiabilité des compositions de services.