ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ СИСТЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ, ЭЛЕКТРОННЫХ, ПРОГРАММИРУЕМЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ, СВЯЗАННЫХ С БЕЗОПАСНОСТЬЮ

Часть 3

Требования к программному обеспечению

IEC 61508-3:2010

Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety-related systems — Part 3: Software requirements (IDT)

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2014

Предисловие

1    ПОДГОТОВЛЕН на основе собственного аутентичного перевода на русский язык международного стандарта, указанного в пункте 4. который выполнен Обществом с ограниченной ответственностью «Корпоративные электронные системы» и Федеральным бюджетным учреждением «Консультационновнедренческая фирма в области международной стандартизации и сертификации — «Фирма «ИНТЕРСТАНДАРТ»

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 58 «Функциональная безопасность»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 октября 2012 г. № 588-ст

4    Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 61508-3:2010 «Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью. Часть 3. Требования к программному обеспечению» (IEC 61508-3:2010 «Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety-related systems — Part 3: Software requirements»).

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5 (подраздел 3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5    ВЗАМЕН ГОСТ Р МЭК 61508-3-2007

Правипа применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя к Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (gost.ru)

© Стандартинформ. 2014

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

ГОСТ Р МЭК 61508-3-2012

Содержание

1    Область применения..................................................................1

2    Нормативные ссылки..................................................................2

3    Термины и определения...............................................................5

4    Соответствие настоящему стандарту....................................................5

5    Документация........................................................................5

6    Дополнительные требования к управлению программным обеспечением, связанным с безопасностью . 5

6.1    Цели..............................................................................5

6.2    Требования........................................................................5

7    Требования к жизненному циклу программного обеспечения системы безопасности.............6

7.1    Общие положения................................................................6

7.2    Спецификация требований к программному обеспечению системы безопасности..........13

7.3    Планирование подтверждения соответствия безопасности системы для аспектов

программного обеспечения.......................................................16

7.4    Проектирование и разработка программного обеспечения..............................17

7.5    Интеграция программируемой электроники (аппаратных средств и программного

обеспечения)...................................................................29

7.6    Процедуры эксплуатации и модификации программного обеспечения....................30

7.7    Подтверждение соответствия аспектов программного обеспечения безопасности системы. . . 30

7.8    Модификация программного обеспечения...........................................32

7.9    Верификация программного обеспечения............................................33

8    Оценка функциональной безопасности..................................................37

Приложение А (обязательное) Руководство по выбору методов и средств.......................38

Приложение В (обязательное) Подробные таблицы.........................................46

Приложение С (справочное) Свойства стойкости к систематическим отказам программного

обеспечения.............................................................51

Приложение D (обязательное) Руководство по безопасности для применяемых изделий.

Дополнительные требования к элементам программного обеспечения.............80

Приложение Е (справочное) Связь между МЭК 61508-2 и настоящим стандартом................82

Приложение F (справочное) Методы, не допускающие взаимодействия между элементами

программного обеспечения на одном компьютере..............................84

Приложение G (справочное) Руководство по адаптации жизненного цикла систем, управляемых

данными................................................................88

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов

ссылочным национальным стандартам Российской Федерации.................91

Библиография........................................................................92

Введение

Системы, состоящие из электрических и/или электронных элементов, в течение многих лет используются для выполнения функций безопасности в большинстве областей применения. Компьютерные системы (обычно называемые программируемыми электронными системами), применяемые во всех прикладных отраслях для выполнения функций, не связанных с безопасностью, во все более увеличивающихся объемах используются для выполнения функций обеспечения безопасности. Для эффективной и безопасной эксплуатации технологий, основанных на использовании компьютерных систем. чрезвычайно важно, чтобы лица, ответственные за принятие решений, имели в своем распоряжении руководства по вопросам безопасности, которые они могли бы использовать в своей работе.

Настоящий стандарт устанавливает общий подход к вопросам обеспечения безопасности для всех стадий жизненного цикла систем, состоящих из электрических и/или электронных, и/или программируемых электронных (Э/Э/ПЭ) элементов, которые используются для выполнения функций обеспечения безопасности. Этот унифицированный подход принят для того, чтобы разработать рациональную и последовательную техническую политику для всех электрических систем обеспечения безопасности. Основной целью при этом является содействие разработке стандартов для продукции и областей применения на основе стандартов серии МЭК 61508.

Примечание —Примерами стандартов для изделий и областей применения, разработанных на основе стандартов серии МЭК 61508. являются [1J—(3)

В большинстве ситуаций безопасность достигается за счет использования нескольких систем, в которых применяются различные технологии (например, механические, гидравлические, пневматические. электрические, электронные, программируемые электронные). Любая стратегия безопасности должна, следовательно, учитывать не только все элементы, входящие в состав отдельных систем (например. датчики, управляющие устройства и исполнительные механизмы), но также и все подсистемы безопасности, входящие в состав общей системы обеспечения безопасности. Таким образом, хотя настоящий стандарт рассматривает электрические/электронные/программируемые (Э/Э/ПЭ) системы, связанные с безопасностью, предлагаемый в нем подход можно использовать также при рассмотрении систем, связанных с безопасностью, базирующихся на других технологиях.

Признанным фактом является существование огромного разнообразия использования Э/Э/ПЭ систем в различных областях применений, отличающихся различной степенью сложности, возможными рисками и опасностями. В каждом конкретном применении необходимые меры безопасности будут зависеть от многочисленных факторов, которые являются специфичными для этого применения. Настоящий стандарт, являясь базовым стандартом, позволит формулировать такие меры в будущих международных стандартах для продукции и областей применения, а также в последующих редакциях уже существующих стандартов.

Настоящий стандарт:

-    рассматривает все соответствующие стадии жизненных циклов всей системы безопасности. Э/Э/ ПЭ системы безопасности и программного обеспечения системы безопасности (например, от первоначальной концепции, далее проектирование, реализация, эксплуатация, техническое обслуживание вплоть до снятия с эксплуатации), в ходе которых Э/Э/ПЭ системы используются для выполнения функций безопасности;

-    был разработан с учетом быстрого развития технологий; его основа является в значительной мере устойчивой и полной для применения во время будущих разработок;

-    делает возможной разработку стандартов для конкретных продукции и областей применения, где используются Э/Э/ПЭ системы, связанные с безопасностью; разработка стандартов для продукции и областей применения в рамках общей структуры, вводимой настоящим стандартом, должна привести к более высокому уровню согласованности (например, основных принципов, терминологии, и т. д.) как для отдельных областей применения, так и для их совокупностей, что даст преимущества как для обеспечения безопасности, так и в плане экономики;

-    устанавливает метод разработки спецификации требований к безопасности, необходимых для достижения заданной функциональной безопасности Э/Э/ПЭ систем, связанных с безопасностью;

-    применяет для определения требований к уровням полноты безопасности подход, основанный на оценке рисков;

IV

ГОСТ Р МЭК 61508-3-2012

-    вводит уровни полноты безопасности при задании целевого уровня полноты безопасности для функций безопасности, которые должны быть реализованы Э/Э/ПЭ системами, связанными с безопасностью.

Примечание — Настоящий стандарт не устанавливает требования к уровню полноты безопасности для любой функции безопасности и не определяет, как устанавливается уровень полноты безопасности Однако настоящий стандарт формирует основанный на риске концептуальный подход и предлагает примеры методов обеспечения функциональной безопасности.

-    устанавливает целевые меры отказов для функций безопасности, реализуемых Э/Э/ПЭ системами, связанными с безопасностью, и связывает эти меры с уровнями полноты безопасности;

-    устанавливает нижнюю границу для целевых мер отказов для функции безопасности, реализуемой одиночной Э/Э/ПЭ системой, связанной с безопасностью Для Э/Э/ПЭ систем, связанных с безопасностью. работающих в:

-    режиме низкой интенсивности запросов на обслуживание, нижняя граница для выполнения функции, для которой система предназначена, устанавливается в соответствии со средней вероятностью опасного отказа по запросу, равной 10 ⁵;

-    режиме высокой интенсивности запросов на обслуживание или режиме с непрерывным запросом. нижняя граница устанавливается в соответствии с вероятностью 10~⁹ опасных отказов в час.

Примечания

1    Одиночная Э/Э/ПЭ система, связанная с безопасностью, не обязательно предполагает одноканальную архитектуру

2    В проектах систем, связанных с безопасностью и имеющих низкий уровень сложности, можно достигнуть более низких значений целевой полноты безопасности, но предполагается, что в настоящее время указанные предельные значения целевой полноты безопасности могут быть достигнуты для относительно сложных систем (например. программируемые электронные системы, связанные с безопасностью);

-    устанавливает требования к предотвращению и управлению систематическими отказами, основанные на опыте и закпючениях из практического опыта. Учитывая, что вероятность возникновения систематических отказов в общем спучае не может быть опредепена количественно, настоящий стандарт позволяет утверждать для специфицируемой функции безопасности, что целевая мера отказов, связанных с этой функцией, может считаться достигнутой, если все требования стандарта были выполнены;

-    вводит стойкость к систематическим отказам, применяемую к элементу, характеризующую уверенность в том. что полнота безопасности, касающаяся систематических отказов элемента, соответствует требованиям заданного уровня полноты безопасности;

-    применяет широкий диапазон принципов, методов и средств для достижения функциональной безопасности Э/Э/ПЭ систем, связанных с безопасностью, но не использует явно понятие «безопасный отказ». В то же время понятия «безопасный отказ» и «безопасный в своей основе» могут быть использованы, но для этого необходимо обеспечить подходящие требования в соответствующих разделах настоящего стандарта, которым эти понятия должны соответствовать.

V

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ СИСТЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ, ЭЛЕКТРОННЫХ, ПРОГРАММИРУЕМЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ, СВЯЗАННЫХ С БЕЗОПАСНОСТЬЮ

Часть 3

Требования к программному обеспечению

Functional safety of electrical, electronic, programmable electronic safety-related systems Part 3 Software requirements

Дата введения — 2013—08—01

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт:

a)    применяется совместно с МЭК 61508-1 и МЭК 61508-2;

b)    применяется к любому программному обеспечению, являющемуся частью системы, связанной с безопасностью, либо используемому для разработки системы, связанной с безопасностью, в области применения МЭК 61508-1 и МЭК 61508-2. Такое программное обеспечение называется программным обеспечением, связанным с безопасностью.

Программное обеспечение, связанное с безопасностью, включает в себя операционные системы, системное программное обеспечение, программы, используемые в коммуникационных сетях, интерфейсы пользователей и обслуживающего персонала, встроенные программно-аппаратные средства, а также прикладные программы;

c)    задает конкретные требования к инструментальным средствам поддержки, используемым для разрабатываемой и конфигурируемой системы, связанной с безопасностью, в соответствии с 5МЭК 61508-1 и МЭК 61508-2;

d)    предусматривает определение функции безопасности и стойкости к систематическим отказам программного обеспечения.

Примечания

1    То. что уже было сделано как часть спецификации Э/Э/ПЭ систем, связанных с безопасностью (подраздел 7 2 МЭК 61508-2), не следует повторять в настоящем стандарте

2    Определение функций безопасности и стойкости к систематическим отказам программного обеспечения представляет собой итеративную процедуру; см рисунки 3 и 6

3    Структуру документации см в МЭК 61508-1 (пункт 5 и приложение А) Структура документации может учитывать процедуры, используемые в компаниях, а также реальную практику, сложившуюся в отдельных областях применений.

4    Определение термина «стойкость к систематическим отказам*, см пункт 3 5 9 МЭК 61508-4.

e)    устанавливает требования к стадиям жизненного цикла системы безопасности и действиям, которые должны предприниматься в процессе проектирования и разработки программного обеспечения, связанного с безопасностью (модель жизненного цикла программного обеспечения системы безопасности). Эти требования включают в себя применение мероприятий и методов, ранжированных по уровням требуемой стойкости к систематическим отказам и предназначенных для предотвращения и управления ошибками и отказами в программном обеспечении;

0 задает требования к информации, относящейся к вопросам подтверждения соответствия аспектов программного обеспечения безопасности системы, которая должна передаваться в организацию, выполняющую интеграцию Э/Э/ПЭ системы;

Издание официальное

д) предоставляет требования к подготовке информации и процедур, касающихся программного обеспечения, которое необходимо пользователям для эксплуатации и технического обслуживания Э/Э/ ПЭ системы, связанной с безопасностью;

h) предоставляет требования, предъявляемые к организациям, выполняющим модификацию программного обеспечения, связанного с безопасностью:

О предоставляет вместе с МЭК 61508-1 и МЭК 61508-2 требования к инструментальным средствам поддержки, таким как средства разработки и проектирования, трансляции, тестирования и отладки, управления конфигурацией.

Примечание — Взаимосвязь между МЭК 61508-2 и настоящим стандартом показана на рисунке 5; j) не применяется для медицинского оборудования в соответствии с серией стандартов МЭК 60601

[4].

1.2    МЭК 61508-1, МЭК 61508-2. МЭК 61508-3 и МЭК 61508-4 являются базовыми стандартами по безопасности, хотя этот статус не применим в контексте Э/Э/ПЭ систем, связанных с безопасностью, имеющих низкую сложность (пункт 3.4 4 МЭК 61508-4). В качестве базовых стандартов по безопасности они предназначены для использования техническими комитетами при подготовке стандартов в соответствии с принципами, изложенными в руководстве МЭК 104 и руководстве ИСО/МЭК 51. МЭК 61508-1. МЭК 61508-2, МЭК 61508-3 и МЭК 61508-4 предназначены для использования в качестве самостоятельных стандартов. Функция безопасности настоящего стандарта не применима к медицинскому оборудованию, соответствующему требованиям серии горизонтальных стандартов МЭК 60601 (4].

1.3    В круг обязанностей технического комитета входит использование (там. где это возможно) основополагающих стандартов по безопасности при подготовке собственных стандартов В этом случае требования, методы проверки или условия проверки настоящего основополагающего стандарта по безопасности не будут применяться, если на них нет конкретной ссылки или они не включены в стандарты, подготовленные этими техническими комитетами.

1.4    Общая структура МЭК 61508-1 — МЭК 61508-7 и роль МЭК 61508-3 в достижении функциональной безопасности Э/Э/ПЭ систем, связанных с безопасностью, показана на рисунке 1. Структура жизненного цикла всей системы безопасности показана на рисунке 2.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие международные стандарты;

ИСО/МЭК Руководство 51:1990 Аспекты безопасности. Руководящие указания по включению в стандарты (ISO/IEC Guide 51:1999, Safety aspects — Guidelines for their inclusion in standards)

МЭК Руководство 104:1997 Подготовка публикаций no безопасности и использование базовых публикаций по безопасности и публикаций по безопасности групп (IEC Guide 104:1997. The preparation of safety publications and the use of basic safety publications and group safety publications)

МЭК 61508-1:2010 Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью. Часть 1. Общие требования (IEC 61508-1:2010, Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety-related systems — Pari 1: General requirements)

МЭК 61508-2:2010 Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью. Часть 2. Требования к системам электрическим/ электронным/программируемым электронным, связанным с безопасностью (IEC 61508-2:2010, Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety-related systems — Part 2: Requirements for electrical / electronic / programmable electronic safety-related systems)

МЭК 61508-4:2010 Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью. Часть 4. Термины и определения (IEC 61508-4:2010, Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety-related systems — Part 4: Definitions and abbreviations)

ГОСТ Р МЭК 61508-3-2012

3    Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по МЭК 61508-4.

4    Соответствие настоящему стандарту

Требования, которые следует выполнять для соответствия настоящему стандарту, приведены в МЭК 61508-1 (раздел 4).

5    Документация

Задачи и требования, предъявляемые к документации, приведены в МЭК 61508-1 (раздел 5).

6    Дополнительные требования к управлению программным обеспечением, связанным с безопасностью

6.1    Цели

Цели подробно рассмотрены в 6.1 МЭК 61508-1.

6.2    Требования

6.2.1    В дополнение к требованиям, описанным в подразделе 6.2 МЭК 61508-1, предъявляются следующие требования.

6.2.2    Планирование функциональной безопасности должно определять стратегию поставок, разработки, интеграции, верификации, подтверхщения соответствия и модификации программного обеспечения в той мере, в какой этого требует уровень полноты безопасности функций, реализуемых Э/Э/ПЭ системой, связанной с безопасностью.

Примечание — Философия настоящего подхода состоит в использовании планирования функциональной безопасности в качестве возможности для приспособления настоящего стандарта для учета требуемой полноты безопасности для каждой функции безопасности, реализуемой Э/Э/ПЭ системой, связанной с безопасностью

6.2.3    Система управления конфигурацией программного обеспечения должна:

a)    использовать административные и технические средства контроля на протяжении жизненного цикла программного обеспечения системы безопасности для того, чтобы управлять изменениями в программах и таким образом гарантировать непрерывное выполнение указанных в спецификациях требований к программному обеспечению, связанному с безопасностью;

b)    гарантировать выполнение операций, необходимых для того, чтобы продемонстрировать достижение заданной стойкости к систематическим отказам программного обеспечения;

c)    осуществлять аккуратную поддержку с использованием уникальной идентификации всех элементов конфигурации, которые необходимы для обеспечения требований полноты безопасности Э/Э/ПЭ системы, связанной с безопасностью. Элементы конфигурации должны включать в себя как минимум следующее: анализ системы безопасности и требования к системе безопасности; спецификацию программного обеспечения и проектную документацию; исходный текст программ; план и результаты тестирования; документацию о проверках; ранее разработанные программные элементы и пакеты, которые должны быть включены в Э/Э/ПЭ систему, связанную с безопасностью; все инструментальные средства и системы разработки, которые использовались при создании, тестировании или выполнении иных действий с программным обеспечением Э/Э/ПЭ системы, связанной с безопасностью;

d)    использовать процедуры контроля над внесением изменений для того, чтобы:

• предотвращать несанкционированные модификации:

-    документально оформлять запросы на выполнение модификаций;

-    анализировать влияние предлагаемых модификаций и утверждать либо отвергать модификации;

-    подробно документально оформлять модификации и выдавать полномочия на выполнение всех утверхеденных модификаций;

-    устанавливать основные параметры конфигурации системы для этапов разработки программного обеспечения и документально оформлять (частичное) тестирование интеграции системы;

-    гарантировать объединение и встраивание всех подсистем программного обеспечения (включая переработку более ранних версий).

5