Compliance-Checking auf BPMN-Modellen

Transkript

1 Compliance-Checking auf BPMN-Modellen Martin Kozianka Ausgewählte Themen des Modellbasierten Sicherheits-Engineerings Lehrstuhl 14 - Software Engineering Fakultät für Informatik TU Dortmund Juli

2 Übersicht Was ist Compliance? Business Process Model and Notation (BPMN) Wird noch vervollständigt 2

3 Was ist Compliance? Einhaltung von Gesetzen und Richtlinien in Unternehmen Auch die Einhaltung von Regeln, die ein Unternehmen selbst definiert Das Risiko eines wirtschaftlichen Schadens minimieren Warum geht es jetzt gleich mit BPMN weiter? 3

4 Business Process Model and Notation (BPMN) Grafische Notation zur Definition von Geschäftsprozessen Ab 2001 durch Stephen A. White (IBM) erarbeitet 2004 von der Business Process Management Initiative (BPMI) veröffentlicht 2005 durch die Object Management Group (OMG) übernommen (BPMI ist mit der OMG fusioniert) Object Management Group (OMG) ist ein 1989 gegründetes Konsortium, das sich mit der Entwicklung von Standards befasst (u.a. UML) Der aktuelle BPMN-Standard, BPMN 2.0 wurde im Jaunar 2011 verabschiedet 4

5 Grafische Elemente der BPMN Die grafischen Elemente der BPMN werden in vier Kategorien unterteilt. Flow Objects (entsprechen den Knoten der Diagramme) Connecting Objects (entsprechen den Kanten der Diagramme) Swimlanes (Konzept für Bereiche von Akteuren, Gruppierung von Aktivitäten) Artifacts (weitere Elemente wie z.b. Daten Objekte und Annotationen) 5

6 Flow Objects Event Etwas, das sich während eines Prozesses ereignet. (z.b. eine eintreffende Nachricht sein) Activity Beschreibt die Aufgaben eines Prozesses. Eine Activity kann atomar (Tasl) oder nicht atomar (Sub-Process) sein. Gateway Mit einem Gateway werden Entscheidungspunkte beschrieben. Das Symbol innerhalb der Raute steht für ein AND-, ein OR-, ein XOR- oder ein Event-basiertes Gateway. 6

7 Connecting Objects Die Flow Objects werden durch die Connecting Objects miteinander verbunden. Es gibt 3 Typen von Connecting Objects Sequence Flow Durch die Sequence Flows wird die Reihenfolge der Aktivitäten festgelegt. Message Flow MessageFlows werden dazu verwendet den Austausch von Nachrichten zwischen Akteuren anzuzeigen. Association Eine Association wird verwendet um Daten, Text oder andere Artefakte mit einem Flow Object zu verknüpfen. Associations werden außerdem dazu verwendet Eingaben und Ausgaben von Activities darzustellen. 7

8 Swimlanes und Artifacts TODO Werden noch kurz erwähnt 8

9 Business Process Diagram (BPD) Mit den vorgestellten Elementen kann man ein Business Process Diagram (BPD) erstellen. 9

10 BPMN-Q BPMN-Q wurde 2007 von Ahmed Awad vorgestellt. TODO über Ahmed Awad... Framework mit dem man Abfragen an graphbasierte Geschäftsprozessmodelle stellen kann. Abfragesprache um Prozesse mit ähnlichen Eigenschaften des zu designenden Prozesses zu finden 10

11 BPMN-Q Weitere Anwendungsmöglichkeiten Change Impact Analysis Prozesse identifizieren, die bei Änderung eines Services betroffen sind Discovery of Frequent Process Patterns Häufig genutzte Prozessmuster finden und dafür Sub-Prozesse erstellen (Modularisierung) Checking Fulfillment of Quality Constraints Qualitätsbedingungen sicherstellen (z.b. dass bei jedem Herstellungsprozess vor der Einlagerung oder Auslieferung ein Qualitätscheck stattfinden muss, Complianceregel in einem Unternehmen). 11

12 BPMN-Q Anforderungen Grafisches Interface (Einfache Verwendung für nicht-technische Anwender) Die Sprache muss die Navigationskonstrukte von BPMN unterstützen. Möglichst ähnliche Notation wie in BPMN (flache Lernkurve) Möglichkeit der Definition von Pfaden zwischen Knoten (Das Ergebnis sollte so konfigurierbar sein, dass man entweder den gesamten Prozess oder den passenden Teil des Prozesses bekommt.) (Es sollte die Möglichkeit bestehen mit dem Ergebnis einer Anfrage neue Anfragen zu erstellen.) 12

13 BPMN-Q Sprachelemente 13

14 BPMN-Q Sprachelemente Variable Node Ein Variable Node referenziert eine unbekannte Aktivität. Generic Node Mit einem Generic Node kann ein beliebiger Knoten referenziert werden. Generic Split Durch ein Generic Split kann jeden Typ von Split-Gateways referenziert werden. Generic Join Durch ein Generic Join kann jeder Typ von Join-Gateways referenziert werden. Negative Sequence Flow Durch einen Negative Sequence Flow wird festgelegt das zwei Aktivitäten nicht direkt aufeinander folgen. Path Die Definition von Path stellt sicher, dass es einen Pfad zwischen zwei Aktivitäten gibt. Negative Path Die Definition eines Negative Path stellt sicher, dass es keinen Pfad zwischen zwei Aktivitäten gibt. 14

15 BPMN-Q Beispiel B D A C // (a) What are the alternatives? (c) What happens from the start until B is reached? // A // E C (b) What activities directly follow A? (d) What happens between A and E? ( e) What happens from the start until a point of choice between C and other activities? 15

16 BPMN-Q Beispiel Abfrage (a) Die erste Abfrage fragt nach den alternativen Aktivitäten. Als Ergebnis werden die beiden XOR-Gateways mit den jeweiligen ausgehenden Activities zurückgeliefert. Abfrage (b) In der zweiten Abfrage wird nach der Activity gesucht die direkt auf die Activity A folgt. Das Ergebnis findet sich nicht in Abbildung 3.4, da es leer ist. Auf die Activity A folgt in dem Beispiel ein Gateway und keine Activity. Abfrage (c) Abfrage (c) verwendet den Typ Path und entha lt so als Ergebnis alle Elemente vom Start-Element bis die Activity B erreicht wird. Abfrage (d) Ähnlich wie in (c) wird hier nach den Elementen zwischen Activity A und E gefragt. 16

17 BPMN-Q Beispiel B B B A C Result of query (a) Result of query (c) A B C E A C Result of query (d) Result of query (e) 17

18 Compliance-Checks mit BPMN-Q Prozess Obtain Customer Info Non-VIP Retrieve Full Customer Dtl VIP Analyze Customer Relation Propose Account Opening Receive customer request Identify Customer Info Select Deposit Service Submit Deposit Record Customer Info Prepare Prop. Doc Schedule Status Review Open Acc Status Review Open Account Verify Customer ID Record Acc Info Apply Acc Policy Activate Acc Do Deposit Validate Acc Info Close Acc Evaluate Deposit Val Report Large Deposit Notify Customer 18

19 Compliance-Checks mit BPMN-Q Regeln Regel 1 Bevor ein Konto eröffnet wird müssen Informationen über den Kunden erfasst und verifiziert werden. Kunden die z.b. auf einer schwarzen Liste der Bank stehen dürfen auf keinen Fall ein Konto eröffnen. Regel 2 Wenn ein Kunde ein Depot eröffnen will müssen bestimmte Informationen über den Kunden gespeichert werden bevor das Kundenkonto eröffnet wird. // Obtain Customer Info Verify Customer ID // Open Account Submit Deposit Record // // Customer Info Open Account Rule 1 Rule 2 19

20 BPMN-Q Erweiterung Erklärung zur Notwendigkeit von <<precedes>> und <<leads_to>> B A D C 20

21 BPMN-Q Erweiterung Obtain Customer Info // <<leads to>> Verify Customer ID // <<leads to>> Open Account Submit Deposit Record // // <<leads to>> Customer Info <<precedes>> Open Account Rule 1 Rule 2 21

22 BPMN-Q Analyse BPMN-Q query BPMN process model LTL formulae generator Query processor BPMN sub-graph Graph reducer Reduced sub-graph Petri net generator Petri net Petri net analyzer Temporal logic formulae Finite state machine Model checker Compliance checking result Kurze Erklärung zu den einzelnen Schritten 22

23 BPMN-Q Vor- und Nachteile Auflistung 23

24 Quellen White, S.A.: Introduction to BPMN. IBM Cooperation, Awad, A.: BPMN-Q: A language to query business processes. In: EMISA, Band 119, Seiten , Awad, A., G. Decker und M. Weske: Efficient compliance checking using bpmn-q and temporal logic. Business Process Management, Seiten ,