SeVEN. Entwicklung eines sicheren Videoübertragungssystems. Softwareentwicklungspraktikum Sommersemester Testdokumentation

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1 Entwicklung eines sicheren Videoübertragungssystems Softwareentwicklungspraktikum Sommersemester 2009 Testdokumentation Auftraggeber: Technische Universität Braunschweig Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund Prof. Dr.-Ing. Lars Wolf Mühlenpfordtstraÿe 23, 1. OG Braunschweig Betreuer: Kai Homeier, Timo Veit Auftragnehmer: Christoph Gröber Daniel Brüdigam Gregor Marek Hendrik Löbke (Phasenverantwortlicher) Jan Laskowski Marek Drogon Braunschweig, 26. Juni 2009

2 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 4 2 Testplan Zu testende Komponenten Zu testende Funktionen Nicht zu testende Funkitonen Vorgehen Testumgebung Testdurchführung T10 Datenbankzugri Zu testende Objekte und Methoden Kriterien für erfolgreiche bzw. fehlgeschlagene Testfälle Einzelschritte Beobachtungen/Log Test Test Test T20 Videotransport Testumstände Zu testende Objekte und Methoden Kriterien für erfolgreiche bzw. fehlgeschlagene Testfälle Einzelschritte Beobachtungen/Log Testvorraussetzungen Test Test T30 Verschlüsselung Testumstände Zu testende Objekte und Methoden Kriterien für erfolgreiche bzw. fehlgeschlagene Testfälle Einzelschritte Beobachtungen/Log

3 3.3.6 Testvorraussetzungen Test Test1a Test T40 Funktionalität Player Zu testende Objekte und Methoden Kriterien für erfolgreiche bzw. fehlgeschlagene Testfälle Einzelschritte Beobachtungen/Log Test Test Test Zusammenfassung 20 3

4 1 Einleitung Dieses Dokument zeigt die Testdokumentation für das Projekt. Das Dokument gliedert sich in drei groÿe Abschnitte: Testplan Testdurchführung Zusammenfassung Im Abschnitt Testplan wird beschrieben, welche Vorüberlegungen gemacht wurden, um das Testen zu strukturieren. Der Abschnitt Testdurchführung enthält detailliertere Informationen über das eigentliche Testen der einzelnen Komponenten und des Gesamtprojekts. Die Zusammenfassung zeigt die resultierenden Ergebnisse aus den vorherigen Testreihen und gibt ein Fazit über das Projekt ab. 4

5 2 Testplan Da zu diesem Zeitpunkt das Projekt noch nicht als Ganzes getestet werden kann, beschränken wir uns auf das Testen der einzelnen Komponenten, was im Folgenden näher erläutert wird. 2.1 Zu testende Komponenten Die in diesem Projekt zu testende Komponenten sind: Player Benutzerverwaltung Upload Dabei können diese Komponenten in den Tests auch miteinander verwendet werden. So kann zum Beispiel die Benutzerverwaltung mittels des Players getestet werden, da dieser eine Funktion zum Anmelden eines Benutzers beinhaltet. 2.2 Zu testende Funktionen Die zu testenden Funktionen sind: F110 Video hochladen F120 Video ansehen F130 Anmeldung F160 Stream senden F210 Registreirung F220 Benutzerverwaltung Da in unserem Projekt Videos lediglich gestreamt werden, müssen F120 Video Ansehen und F160 Stream senden gleichzeitig getestet werden. Man kann also kein Video ansehen, ohne dass ein Video auch gestreamt wird. 5

6 2.3 Nicht zu testende Funkitonen Funktionen die wir bisher nicht testen können, da sie nicht implementiert wurden, sind: F140 Stream kodieren F150 Stream dekodieren 2.4 Vorgehen Für die Tests der einzelnen Komponenten haben wir uns zunächst einmal Testfälle ausgedacht, bei denen es zu Fehlern kommen könnte, aber auch 'normale' Testfälle betrachtet. Zum Beispiel haben wir die Benutzerverwaltung gemeinsam mit dem Player getestet. Überprüft wurde beispielsweise, ob das eigentlich Anmelden an der Datenbank funktioniert und ob auch weitere Funktionen des Players, wie der 'Logout', von der Datenbank richtig verarbeitet wird. 2.5 Testumgebung 1. Sun Java JRE 1.5 bzw SQLite 3/JDBC v FMJ (Freedom for Media in Java) 4. Verschiedene Betriebssysteme zum Testen der Plattformunabhängigkeit a) Windows XP SP3 b) Windows Vista SP1/SP2 c) Ubuntu Hardy 8.04 GNU/Linux d) Debian Lenny GNU/Linux 5. Entwicklungsumgebungen a) Eclipse b) Linux Terminal mit VIM-Editor 6. Verschiedene Internetanbindungen und damit verbundene Geschwindigkeitsunterschiede 7. MPEG als Videocontainer 6

7 3 Testdurchführung 3.1 T10 Datenbankzugriff Zu testende Objekte und Methoden checklogin(string name, String pwd) databaseconnector.getuser(name) database.commgetuser(bueredreader in, BueredWriter out) databse.getuser(string username)) Kriterien für erfolgreiche bzw. fehlgeschlagene Testfälle Datenbankzugri erfolgt Benutzer ist in Datenbank vorhanden Benutzeroberäche mit weiteren Optionen önet sich nach Login Einzelschritte Um diesen Test zu beginnen, muss zunächst einmal der Server bzw. die Klasse Listener gestartet werden. Diese hört nun einen bestimmten Port ab und wartet auf Anfragen. Zuvor wurden in der Datenbank ein entsprechender Benutzer angelegt, mit dem man sich einloggen kann. Nun kann man den Player starten, über den man sich mit der LoginForm anmelden kann. Wenn der Benutzer dieses macht, wird eine Anfrage mit den Benutzerdaten an den Server gesendet, welcher auf die Datenbank zugreift und die Benutzerdaten überprüft Beobachtungen/Log Anfangs gab es Schwierigkeiten bei der Übertragung von Daten an den Server und dessen Annahme dieser Daten. 7

8 3.1.5 Test1 Zunächst wurde in der Datenbank ein Benutzer mit dem Namen 'seven' und dem Passwort 'seven' erstellt. Eingaben Nachdem der Server(Listener) gestartet wurde, wurde der Player gestartet um sich einzuloggen. Eingaben: Name : seven Passwort : seven Ausgabe der Konsole für den Listener nach dessen Start: SeVEN Server gestartet. Warte auf eingehende Verbindung auf Port Ausgabe der Konsole für den Player nach dessen Start: :42505 Verinde mit Server :42505 Danach sollte der Player das Hauptfenster mit weiteren Optionen für den Benutzer anzeigen. Test erfolgreich! Der Benutzer loggt sich ein. Ergebnis Der Benutzer hat sich erfolgreich eingeloggt. Es stehen ihm nun weitere Funktionen zur Verfügung. Test erfolgreich! 8

9 3.1.6 Test2 Zunächst wurde in der Datenbank ein Benutzer mit dem Namen 'seven' und dem Passwort 'seven' erstellt. Eingaben Nachdem der Server(Listener) gestartet wurde, wurde der Player gestartet um sich anzumelden. Eingaben: Name : seven Passwort : homeier Ausgabe der Konsole für den Listener nach dessen Start: SeVEN Server gestartet. Warte auf eingehende Verbindung auf Port Ausgabe der Konsole für den Player nach dessen Start: :42505 Verinde mit Server :42505 Danach sollte die Konsole eine Ausgabe machen, dass das Passwort falsch ist. Benutzer kann sich nicht anmelden. Ergebnis Die Konsole gibt aus, dass das Passwort falsch ist und der Benutzer wird nicht angemeldet. Test erfolgreich! 9

10 3.1.7 Test 3 Zunächst wurde in der Datenbank ein Benutzer mit dem Namen 'seven' und dem Passwort 'seven' erstellt. Eingaben Nachdem der Server(Listener) gestartet wurde, wurde der Player gestartet um sich einzuloggen. Eingaben: Name : Kai Passwort : Homeier Ausgabe der Konsole für den Listener nach dessen Start: SeVEN Server gestartet. Warte auf eingehende Verbindung auf Port Ausgabe der Konsole für den Player nach dessen Start: :42505 Verinde mit Server :42505 Wenn man dann die obige Eingabe macht, sollte die Konsole eine Ausgabe machen, dass der Benutzer nicht existiert. Konsole gibt aus, dass der Benutzername nicht gefunden wurde. Ergebnis Benutzer kann sich nicht anmelden, könnte sich nun aber registrieren. Test erfolgreich! 10

11 3.2 T20 Videotransport Testumstände Für das Testen des Videotransportes benutzen wir ebenfalls den Player, in dem versuchsweise die Anwendungen des Videotransportes teilweise integriert wurden. Allerdings wird nur ein bestimmtes Video als Testobjekt vom Typ.mpg benutzt. Eine Anbindung an die Datenbank ist ebenfalls noch nicht gegeben. Das Hochladen der Videos erfolgt über einfachen Datentransfer, das Ansehen der Videos erfolgt mittels Streamen Zu testende Objekte und Methoden UploadClient(Socket mysocket) UploadServer(String le, String clientip, int receiveport) RTPServer(String srcfile, String clientip, int sendport) RTPClient(Socket mysocket, MainFrame mf) Kriterien für erfolgreiche bzw. fehlgeschlagene Testfälle ausgewähltes Video wird erfolgreich übertragen übertragendes Video empfangen und abgespeichert Video von Client ausgewählt und von Server übertragen entsprechendes Video wird empfangen und abgespielt Einzelschritte Um diesen Test zu beginnen, muss zunächst einmal der Server bzw. die Klasse ClientListener gestartet werden. Diese hört nun einen bestimmten Port ab und wartet auf Anfragen. Zuvor wurden in der Datenbank ein entsprechender Benutzer angelegt, mit dem man sich einloggen kann. Nun kann man den Player starten über den man sich mit der LoginForm anmelden kann. Danach ist es dem Benutzer möglich, in der GUI des Players die Optionen 'Video hochladen' und 'Video auswählen' anzusteuern und somit die Videoübertragung zu starten. Sobald man eine der beiden Optionen auswählt, wird sofort das Testobjekt 'Video2.mpg' hochgeladen bzw. angefordert. 11

12 3.2.5 Beobachtungen/Log Es ergaben sich anfangs einige Schwierigkeiten das Video erfolgreich zu übermitteln, aber sobald man die kleinen Fehler gefunden und beseitigt hatte, lief die Übertragung mehrere Male hintereinander ohne Probleme. Allerdings wird das gestreamte Video ein wenig stockend auf dem Client abgespielt Testvorraussetzungen Zunächst wurde in der Datenbank ein Benutzer mit dem Namen 'seven' und dem Passwort 'seven' erstellt. Somit konnte man sich, sobald der Listener auf einem Server gestartet wurde einloggen und auf die Befehle des Videotransportes zugreifen. In den weiteren Schritten gehen wir von dieser Stelle aus. Auÿerdem sollte Das Video 'Video2.mpg' immer unter den geforderten Pfaden zu nden sein Test1 Video hochladen Im gestarteten Player wählen wir nun 'Video hochladen' aus. Der Client sollte dem Server nun mitteilen, dass er ein Video empfangen soll. Nun sollte der Client die 'Video2.mpg'-Datei mittels der Methode 'UploadClient' auf den Server übertragen. Auf dem Server sollte parallel dazu 'UploadServer' gestartet werden und das Video empfangen und abspeichern. Das Video wird hochgeladen. Ergebnis Auf der Serverseite nden wir das Video unter dem gewollten Pfad wieder. Test erfolgreich! 12

13 3.2.8 Test2 Video auswählen Im gestartetn Player klicken wir nun 'Video auswählen' an. Der Client sollte eine Anfrage nach dem Video an den Server senden, der Server die Anfrage erkennen und mit dem streamen des Videos mittels 'RTPServer' beginnen. Parallel dazu sollte der Client 'RTPClient' starten und so den Stream empfangen und gleichzeitig abspielen. Die Anfrage wird verstanden und der Server streamt das Video zum Client. Ergebnis Ein Fenster zum Abspielen des Videos wird gestartet und 'Video2.mpg' wird abgespielt. Test erfolgreich! 3.3 T30 Verschlüsselung Testumstände Separat zum Videotransport wurde das Verschlüsseln implementiert und später mit eingebunden. Wir benutzen also ebenfalls den Player, um den Videotransport auszuwählen. Dort wird dann das Kodieren und das Dekodieren getestet Zu testende Objekte und Methoden encryptfile(string srcfilename) decryptfile(string srcfilename) 13

14 3.3.3 Kriterien für erfolgreiche bzw. fehlgeschlagene Testfälle das Video wird kodiert gespeichert und ist transportbereit das verschlüsselte Video wird dekodiert und wird gespeichert Einzelschritte Um diesen Test zu beginnen, muss erneut der Server bzw. die Klasse ClientListener gestartet werden. Diese hört nun einen bestimmten Port ab und wartet auf Anfragen. Zuvor wurden in der Datenbank ein entsprechender Benutzer angelegt, mit dem man sich einloggen kann. Nun kann man den Player starten über den man sich mit der LoginForm anmelden kann. Danach ist es dem Benutzer möglich in der GUI des Players die Optionen 'Video hochladen' und 'Video auswählen' anzusteuern und somit die Videoübertragung zu starten. Sobald man eine der beiden Optionen auswählt, wird sofort das Testobjekt 'Video2.mpg' hochgeladen bzw. angefordert und dabei kodiert und dekodiert Beobachtungen/Log Das Kodieren eines Streams ergab sich als groÿe Schwierigkeit, da der Stream nur mit bestimmten Formaten arbeitet und diese in der kodierten Videodatei nicht erkannt wurden. Also haben wir uns dazu entschlossen, den Upload nicht als Stream, sondern als einfache Datenübermittelung umzusetzen. Des Weiteren wollten wir das Ansehen des Videos weiterhin als Stream anbieten, und dekodieren das Video deshalb auf dem Server unmittelbar 'vor' dem Streamen Testvorraussetzungen Zunächst wurde in der Datenbank ein Benutzer mit dem Namen 'seven' und dem Passwort 'seven' erstellt. Somit konnte man sich, sobald der ClientListener auf einem Server gestartet wurde einloggen und auf die Befehle des Videotransportes zugreifen. In den weiteren Schritten gehen wir von dieser Stelle aus. Auÿerdem sollte das Video 'Video2.mpg' immer unter den geforderten Pfaden zu nden sein Test1 Video kodieren und hochladen Im gestarteten Player wählen wir nun 'Video hochladen' aus. 14

15 Der Client sollte dem Server nun mitteilen, dass er ein Video empfangen soll. Nun sollte der Client die 'Video2.mpg'-Datei zunächst mit Hilfe der 'encryptfile()'-methode kodieren und anschlieÿend mittels der Methode 'UploadClient' auf den Server übertragen. Auf dem Server sollte parallel dazu 'UploadServer' gestartet werden und das Video kodiert empfangen und abspeichern. Das Video wird hochgeladen. Ergebnis Auf der Serverseite nden wir das Video verschlüsselt unter dem gewollten Pfad wieder. Test erfolgreich! Test1a kodiertes Video überprüfen Wir dekodieren das auf dem Server gespeicherte Video manuell, um die Richtigkeit des Kodierverfahrens sicherzustellen. Das kodierte 'Video2.mpg' sollte sich problemlos mittels 'decryptfile()' dekodieren und manuell abspielen lassen. Das Video lieÿ sich dekodieren und konnte danach abgespielt werden. Test erfolgreich! Test2 Video dekodieren und streamen Im gestarteten Player klicken wir nun 'Video auswählen' an. 15

16 Der Client sollte eine Anfrage nach dem Video an den Server senden, der Server die Anfrage erkennen und mit dem dekodieren des Videos mittels 'decryptfile()' beginnen. Anschlieÿend sollte 'RTPServer' das Video zum Client streamen. Parallel dazu sollte der Client 'RTPClient' starten und so den Stream empfangen und gleichzeitig abspielen. Die Anfrage wird verstanden und der Server dekodiert und streamt das Video zum Client. Ergebnis Ein Fenster zum Abspielen des Videos wird gestartet und 'Video2.mpg' wird abgespielt. Test erfolgreich! 3.4 T40 Funktionalität Player Bemerkung: Die Funktionen des Players zur Videoübertragung wurden schon in T20 getestet und werden hier nicht mehr aufgeführt Zu testende Objekte und Methoden changeuser(user user) commchangeuser(bueredreader in) setname(user), set (user), setpassword(user) databse.getuser(string username)) newgroup(group group, User user) commnewgroup(bueredreader in) addgroup(group group) updateuserlist() getuserlist() commgetuserlist 16

17 3.4.2 Kriterien für erfolgreiche bzw. fehlgeschlagene Testfälle Prol wird editiert Neue Gruppe wurde erstellt Vollständige Liste mit Benutzer wird angezeigt und kann editiert werden Einzelschritte Um die Funktionen des Players testen zu können, muss der Server gestartet werden und das Anmelden eines Benutzers muss erfolgt sein. Nach dem Anmelden hat der Benutzer nun verschiedene Funktionen zur Auswahl. Dazu muss er lediglich die von ihm gewählte Funktion mit der Maus auswählen und darauf klicken Beobachtungen/Log Die Schwierigkeiten hierbei lagen in dem Zusammenfügen der einzelnen Komponenten mit der Benutzeroberäche. Desweiteren sind nicht alle Funktionen des Players implementiert und stehen somit noch nicht zur Verfügung Test1 Ein Benutzer hat sich mittels des Players am System angemeldet und möchte sein Prol editiere. Profil editieren Im gestarteten Player wird in der Auswahlliste unter 'Benutzer' auf 'Prol editieren' geklickt. Es werden drei Zeilen angezeigt, in denen der Name, die Adresse und das Passwort des Benutzers steht. Hier kann der Benutzer nun diese drei Informationen ändern. Dabei soll die geänderte Information an die Datenbank gesendet und übernommen werden Es werden die genannten drei Informationen angezeigt und können geändert werden. 17

18 Ergebnis Der Benutzer kann sein Prol ändern und die Änderungen werden auch von der Datenbank übernommen. Test erfolgreich! Test2 Ein Benutzer hat sich mittels des Players am System angemeldet und möchte eine neue Gruppe erstellen. Neue Gruppe erstellen Im gestartetn Player wird in der Auswahlleiste unter 'Gruppe' auf 'Neue Gruppe erstellen' geklickt. Es wird ein Fenster geönet, in das der Benutzer einen Gruppennamen und eine Beschreibung für die Gruppe eintragen kann. Nach klicken auf 'Abschicken' sollen die Informationen an die Datenbank weitergesendet und übernommen werden. Nach dem klicken auf 'Neue Gruppe erstellen' önet sich das Fenster, in das man die Informationen eintragen kann, welche auch von der Datenbank übernommen werden. Ergebnis Daten wurden von der Datenbank übernommen und somit eine neue Gruppe erstellt. Test erfolgreich! Test 3 Ein Admin möchte Daten anderer Benutzer ändern. 18

19 Benutzer verwalten Im gestarteten Player wird in der Auswahlleiste unter 'Administration' auf 'Benutzer verwalten' geklickt. Es wird eine Liste mit allen Benutzern und deren Daten angezeigt, welche vom Admin geändert werden können. Wenn der Admin Änderungen vorgenommen hat und 'Return' drückt, werden die Änderungen von der Datenbank übernommen. Desweitern bendet sich in dem Fenster eine Suchfunktion, mit der man die Liste nach bestimmten Benutzern durchsuchen kann. Es wird zwar die komplette Liste mit allen User-Daten angezeigt und es könne auch alle Daten geändert werden, jedoch funktioniert die Suchfunktion noch nicht. Ergebnis Das Editieren der Benutzer-Daten funktioniert, leider die Suchfunktion noch nicht. Desweiteren kann bisher jeder Benutzer auf diese Admin-Funktion zugreifen, auch wenn er kein Admin ist. Da aber das Editieren der Daten hier im Vordergrund steht, gilt dieser Test als Bestanden. 19

20 4 Zusammenfassung Zusammendfassend lässt sich sagen, dass das Programm im Ganzen funktioniert. Die in den vorherigen Kapiteln durchgeführten Testfälle wurde erfolgreich absolviert. Dabei muss jedoch auch gesagt werden, dass nicht alle im Feinentwurf und in anderen Dokumenten aufgeführten Funktionen implementiert und somit auch nicht getestet wurden. So gab es bei dem Kodieren und Dekodieren eines Streams(F140, F150) erhebliche Probleme, sodass wir nun erst einmal mit dem unverschlüsselten Stream gearbeitet haben. Dieses Problem ergab sich jedoch nur beim Streamen. Das Uploaden eines Video als Datei, welche dann vom Player verschlüsselt wird, funktioniert. Diese Datei liegt dann verschlüsselt auf dem Server. Wenn der Server dieses Video Streamen soll, wird es kurz zuvor vom Server entschlüsselt. Das im Pichtenheft aufgeführte Wunschkriterium, dass Administratoren und 'normale' Benutzer unterschiedliche Rechte haben, konnte bisher noch nicht implementiert werde, aber trägt auch nicht erheblich zur Funktionalität des Projektes bei. Alles im Allem sind die Grundfunktionen des Projekts funtkionsbereit. Um die weiteren Funktionen zu implementieren, hätten wir noch etwas mehr Zeit benötigt. 20