Verifikation bezeichnet den Prozess des Nachweises, dass ein Produkt, System, Software oder eine Komponente die in den Spezifikationen festgelegten Anforderungen erfüllt. Es geht darum, die Frage zu beantworten: "Haben wir das System richtig gebaut?" Das Hauptziel der Verifikation ist es, die Korrektheit der Implementierung oder des Designs im Vergleich zu einem gegebenen Referenzstandard oder einer Reihe von Anforderungen zu überprüfen. Dieser Prozess ist essenziell in vielen technischen Disziplinen, wie der Softwareentwicklung, der Hardware-Entwicklung, der Ingenieurwissenschaft und der wissenschaftlichen Forschung, um die Zuverlässigkeit und Funktionalität von Systemen sicherzustellen.

Ein zentraler Aspekt im Verständnis der Verifikation ist ihre Abgrenzung zur Validierung. Während die Verifikation prüft, ob das System gemäß den Spezifikationen gebaut wurde ("Haben wir das Ding richtig gebaut?"), befasst sich die Validierung mit der Frage, ob das System die tatsächlichen Bedürfnisse des Benutzers erfüllt oder den beabsichtigten Zweck erfüllt ("Haben wir das richtige Ding gebaut?"). Beide Prozesse sind komplementär und integraler Bestandteil eines umfassenden Qualitätssicherungszyklus. Ein System kann verifiziert sein, d.h. es erfüllt alle seine Spezifikationen, aber nicht validiert, wenn die Spezifikationen selbst nicht die wahren Benutzeranforderungen widerspiegeln.

Zur Verifikation werden verschiedene Methoden und Techniken eingesetzt. Im Bereich der Softwareentwicklung umfassen diese typischerweise Unit-Tests, Integrationstests, Systemtests und Akzeptanztests, die darauf abzielen, bestimmte Aspekte des Codes oder des Systems gegen definierte Anforderungen zu prüfen. Darüber hinaus kommen statische Analysen zum Einsatz, bei denen der Quellcode ohne Ausführung auf potenzielle Fehler, Schwachstellen oder Konformität mit Kodierrichtlinien überprüft wird. Formale Methoden, wie Modellprüfung oder Theorembeweise, bieten eine mathematisch rigorose Möglichkeit, die Korrektheit von Systemen zu beweisen, insbesondere in sicherheitskritischen Anwendungen.

Die Bedeutung der Verifikation erstreckt sich über zahlreiche Branchen. In der Luft- und Raumfahrt, der Medizintechnik und der Automobilindustrie, wo Fehlfunktionen katastrophale Folgen haben können, ist eine umfassende Verifikation unerlässlich, um die Einhaltung strenger Sicherheits- und Qualitätsstandards zu gewährleisten. Sie spielt auch eine entscheidende Rolle im Design von Mikrochips (Hardware-Verifikation), um sicherzustellen, dass die komplexen Schaltungen wie beabsichtigt funktionieren, bevor sie in Produktion gehen. Im juristischen Kontext kann Verifikation die Überprüfung von Fakten oder die Authentizität von Dokumenten bedeuten. Ziel ist es stets, Fehler so früh wie möglich im Lebenszyklus eines Produkts oder Systems zu identifizieren und zu beheben, da die Kosten für die Behebung von Fehlern exponentiell steigen, je später sie entdeckt werden.

Trotz ihrer Notwendigkeit birgt die Verifikation auch Herausforderungen. Die Komplexität moderner Systeme, die Vielzahl möglicher Zustände und Interaktionen sowie die Schwierigkeit, vollständige und eindeutige Spezifikationen zu erstellen, können den Verifikationsprozess aufwendig und ressourcenintensiv gestalten. Um diese Herausforderungen zu meistern, werden Best Practices angewendet, darunter die Automatisierung von Tests, die Verwendung von Verifikationswerkzeugen, die Einführung klarer und messbarer Anforderungen von Beginn an sowie die kontinuierliche Durchführung von Verifikationsaktivitäten über den gesamten Entwicklungszyklus hinweg. Eine effektive Verifikation trägt maßgeblich zur Risikominimierung und zur Steigerung des Vertrauens in die Qualität und Zuverlässigkeit von Produkten und Systemen bei.