Design of empirically-grounded mutation operators for terraform IaC

A adoção de Infraestrutura como Código (IaC) é dificultada por desafios de garantia de qualidade, uma vez que defeitos em scripts de ferramentas como o Terraform levam a falhas operacionais significativas. Um impedimento primário para a garantia de qualidade é a deficiência predominante de metodologias sistemáticas para guiar o projeto de suítes de teste eficazes. O teste de mutação oferece um critério formal, baseado em defeitos, para guiar a criação de tais testes, ao exigir que eles detectem defeitos sistematicamente simuladas. Contudo, a eficácia deste processo depende da representatividade de seus modelos de defeitos subjacentes, ou seja, dos operadores de mutação. Operadores representam defeitos típicos cometidos por desenvolvedores durante o processo de desenvolvimento, mas estão atrelados à linguagem de programação utilizada. Como consequência, ainda há uma lacuna an definição de operadores de mutação para linguagens de domínio específico, como o Terraform. Este trabalho aborda essa lacuna derivando e validando um catálogo de operadores de mutação. Foi conduzido um estudo de métodos mistos, combinando uma análise quantitativa de 6.749 commits corretivos de 54 repositórios com um estudo qualitativo com especialistas da área. A fase quantitativa utilizou Sentence-RoBERTa, UMAP e HDBSCAN para agrupar mensagens de commit e identificar padrões de defeitos recorrentes. Estes resultados foram triangulados com os insights obtidos dos especialistas, resultando em uma taxonomia unificada da qual um catálogo de operadores de mutação foi formalizado. Para avaliar os operadores, uma ferramenta de prova de conceito, a Terramutate, foi implementada. A aplicação da Terramutate em um projeto obteve um mutation score de 25%, demonstrando sua eficácia na identificação de lacunas de cobertura específicas na suíte de testes. As contribuições são: (1) um catálogo de operadores de mutação para o Terraform, (2) um pipeline para mineração de padrões de defeitos e (3) a ferramenta de código aberto Terramutate. Tais artefatos permitem que o projeto de suítes de teste de IaC mais eficazes, reduzindo os riscos e custos de implantação.

Author dc:creator

• Ribeiro, Isadora Pacheco

Statement dc:rights

• Open Access

Language dc:language.iso

pt_BR

Repository record dc:identifier.uri

https://app.uff.br/riuff/handle/1/40204

OAI identifier oai:identifier

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