Die fragile Sicherheit der heutigen IT-Infrastrukturen ist das Ergebnis eines ständigen Wettrüstens zwischen Angreifern und Verteidigern. Verteidiger verbessern kontinuierlich ihre Fähigkeit Angriffe abzuwehren, aber gleichzeitig entwickeln Angreifer neue, bösartige Praktiken, die die klassischen Angriffe auf Programmierfehler neu definieren und eine immer breitere Angriffsoberfläche einschließlich Routern, Firmware und dem Internet der Dinge ausnutzen. Es gibt einen akuten Bedarf, die grundlegende Herangehensweise zur Softwaresicherheit fundamental zu ändern. Ohne eine solche Entwicklung sind die Angreifer den Verteidigern immer einen Schritt voraus. Formale Methoden bieten eine Möglichkeit dem Wettrüsten zu entfliehen. Auf der Grundlage mathematisch exakter System- und Angreifermodelle eliminieren formale Methoden systematisch ganze Klassen von Angriffsstrategien.
Mit den aktuellen Fortschritten im Bereich der Logik und der maschinellen Beweisführung, kann die Anwendung formaler Methoden größtenteils automatisiert werden. Zu oft basieren formale Methoden jedoch auf abstrakten Systemmodellen und lassen so Lücken offen, die von diesen Modellen nicht berücksichtigt werden. Dieses Forschungsgebiet zielt auf einen Phasenübergang in Bezug auf den Geltungsbereich und die praktische Anwendbarkeit formaler Methoden ab und strebt damit letztlich eine ganzheitliche Methodologie für computergestützte Analyse und Konstruktion sicherer Systeme mit den bestmöglichen formalen Garantien. Dies beinhaltet die Entwicklung von Methoden und Werkzeugen zum Erreichen zuverlässiger, mathematisch exakter Sicherheitsgarantien für Systeme und Software, Laufzeitmethoden für das Monitoring und die Durchsetzung sowie Design-Zeit-Methoden für statische Analyse und Programmreparaturen und eine umfassende Methodologie, um konzeptionell sichere, großangelegte Systeme aus kleinen sicheren Bausteinen zu bauen, insbesondere unter Berücksichtigung kryptographischer Verfahren.
