Security requirements, modelling and analysis in a courthouse case study

In the construction industry, Building Information Models (BIM) are the standard for specifying complex information about building infrastructures. Using the courthouse of Pavia as a case study, and considering security concerns of this particular domain, we follow software engineering principles to concretely enable analysis of security requirements of the building design. The problem of security requirements elicitation is initially addressed, followed by requirements analysis. Requirements in such a domain can predicate about static structures inherent in the courthouse physical space design, or reason about complex scenarios that involve dynamic behaviour of assets or people inhabiting it. Since BIM descriptions of the courthouse physical space were available for the domain, we utilize those as the foundation to obtain models amenable for analysis through model-to-model transformation techniques. In particular, we exploit structure in Industry Foundation Classes descriptions and generate a graph representing topology of important entities in the courthouse physical space design. We conclude by showcasing analysis over obtained models of generic example requirements of both static and dynamic nature, through external tools.

Nel settore delle costruzioni, i modelli di informazione dell’edificio (BIM) rappresentano lo standard per la specifica di informazioni complesse riguardanti la costruzione delle infrastrutture. Utilizzando il Palazzo di Giustizia di Pavia come caso di studio e considerando le problematiche di sicurezza di questo particolare dominio, seguiamo i principi dell’ingegneria del software per consentire concretamente l’analisi dei requisiti di sicurezza sul progetto dell’edificio. Inizialmente viene affrontata la problematica della raccolta dei requisiti, a cui segue l’analisi dei requisiti. In tale dominio possono essere presi in considerazione requisiti riguardanti strutture statiche presenti nel progetto del Palazzo di Giustizia oppure valutare complessi scenari che evolvono in comportamenti dinamici dei beni e delle persone che si trovano all’interno. Vista la disponibilità delle descrizioni BIM dello spazio fisico del tribunale che compongono il dominio, siamo andati ad utilizzarle come fondamenta, allo scopo di ottenere modelli sensibili all’analisi attraverso l’impiego di tecniche per la trasformazione tra modelli. In particolare sfruttiamo la struttura presente nelle descrizioni Industry Foundation Classes e andiamo a generare un grafo rappresentante la topologia delle entità importanti presenti nel progetto degli spazi fisici del Palazzo di Giustizia. Concludiamo mostrando le analisi effettuate mediante strumenti esterni sui modelli ottenuti di requisiti generali, presi ad esempio, sia di natura fisica che dinamica.