Transcript F02 - qwik.jp

CSSL: A Logic for Specifying
Conditional Scenarios
Shoham Ben-David, Marcha Chechik, Arie Gurfinkel, Sebastian Ushitel
Reported in FSE’11
(紹介者: 東工大佐伯研 井上)
問題提起 –表現目標と既存手法の欠点–

「分岐のある」シナリオの「存在性」の形式表現が主な目標

存在性: システムが「××の動作をしうる」なら「真」と評価
ATMでは、
認証が完了すると
現金の引き落としが
実行されうる
→ “ok” の時点で
“cash” について真
(本文より引用,Figure2)
問題提起 –表現目標と既存手法の欠点–

「分岐のある」シナリオの「存在性」の形式表現が主な目標


存在性: システムが「××の動作をしうる」なら「真」と評価
CTL(Computation Tree Logic, 計算木論理) では…
 シナリオの表現が複雑
CTLでは、“cash”
の前に現れる
動作の記述が面倒
(本文より引用,Figure2)
問題提起 –表現目標と既存手法の欠点–

「分岐のある」シナリオの「存在性」の形式表現が主な目標



存在性: システムが「××の動作をしうる」なら「真」と評価
CTL(Computation Tree Logic, 計算木論理) では…
 シナリオの表現が複雑
PSL(Property Specification Language, 特性記述言語) では…


「××の動作をしない場合がある」とき、特性の評価が「偽」となる
本当は「真」になってほしい
PSLでは、“cash”
を通らないパスがあると
反例扱いされ、
特性が偽になる
(本文より引用,Figure2)
CSSL –Conditional Senario Specification Language
CSSL: PSLにBranching Suffix Implication(BSI) を導入したもの

シナリオの「存在性」の表現が可能


例: 「銀行利用者がATMへのログインに成功した時、現金の引き下ろ
しが実行されうる」
G((pwd ∙ verify ∙ ok) |⇝ X(reqCash ∙ cash))
BSI記号 |⇝
CSSLでモデルチェックを行うオートマトンについて考察

CTLの理論を利用しながらチェック

研究範囲
チェック時の計算量オーダーはPSLでのチェックと同等
特性を
CSSLで記述
特性を受理する
ステートマシンを
NuSMV上で実装
NuSMVで
モデルチェック
ケーススタディ(評価)

テレビやビデオのセットで用いるプロトコルの検証

CSSLで特性を記述


多くの特性は検証できた
事前条件が緩すぎる特性は検証できない場合もあった
𝑡𝑟𝑢𝑒* ・ 𝑡. 𝑡𝑢𝑛𝑒. 𝑖
𝑡𝑟𝑢𝑒* ・ 𝑡. 𝑡𝑢𝑛𝑒. 𝑖 ・ (⋀𝑗∈𝐹𝑟𝑒𝑞 ¬𝑡. 𝑡𝑢𝑛𝑒. 𝑗)* ・ 𝑡. 𝑑𝑟𝑖𝑣𝑒𝑟. 𝑡𝑢𝑛𝑒. 𝑖 ・
(⋀𝑗∈𝐹𝑟𝑒𝑞 ¬𝑡. 𝑡𝑢𝑛𝑒. 𝑗)* ・
(𝑡. 𝑑𝑟𝑖𝑣𝑒𝑟. 𝑡𝑢𝑛𝑒. 𝑎𝑐𝑘 ∨ 𝑡. 𝑑𝑟𝑖𝑣𝑒𝑟. 𝑡𝑢𝑛𝑒𝑎𝑐𝑘) ・
(⋀𝑗∈𝐹𝑟𝑒𝑞 ¬𝑡. 𝑡𝑢𝑛𝑒. 𝑗)* ・ 𝑡. 𝑡𝑢𝑛𝑒. 𝑖
(CSSL の式は本文中のものを参照, Section 5.1)

PCIのトランザクションの検証



PCI: プロセッサと周辺機器の通信バスアーキテクチャ
CSSLでデッドロックをモデル化
CSSLでの「状態の分岐」の表現力を主張

LTLでは普遍性を前提 → 分岐の存在を扱いにくい
Using an SMT Solver for Interactive
Requirements Prioritization
Francis Palma, Angelo Susi, Paolo Tonella
Fondazione Bruno Kessier, Software Engineering Research Unit Trento, Italy
紹介者：鵜飼
概要
要求の優先順位をつけるって、要求獲得の早
い段階でとっても大事
 SMT Solverを使って、対話的に優先順位をつ
ける
 ヘルスケアの実プロジェクトの要求を使って評
価を行い、効果、効率、意思決定者の誤りに
対する頑強さの観点で、既存の対話的な技術
を上回る

SMT Solver





充足問題解決器？（SAT）の便利バージョン
変数、配列、関数などを定義できる
満たすべき制約を等式や不等式を使って列挙
制約を満たす変数、関数の割り当ての例を求めるこ
とができる
SATは命題論理式で制約を満たす変数のtrue/false
の例を求める
A∧（A∨B) → (A=true,B=true),(A=true,B=false)
事例によるアルゴリズムの説明
要求に対する優先順位
充足しないペアの数
SMTによる充足解
事例によるアルゴリズムの説明
充足解同士の比較
R2とR4、R3とR4、R4とR5をそれぞれ比較して優先順位をつける
R2,R3,R4,R5からなるEliという優先順位のグラフを作成し、PrioとDepsに加える
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Modeling the HTML DOM and Browser API
in Static Analysis
of JavaScript Web Applications
Anders Møller, Magnus Madsen and Simon Holm Jensen
Reported in ESEC/FSE 2011
(紹介者： 東工大 佐伯研 有賀)
概要
ツールサポート
の不足
・JavaScript 用
静的解析ツール
(JavaやCだとEclipse,
Visual Studioで可能)
・エラーの早期発見
現状の問題点
・JavaScript言語
・ブラウザ環境
・アプリケーション開発
静的解析ツール
作成
・TAJSを拡張
・HTML
・イベント
・その他
できたツール
評価
今後のツールサポート
に期待できる！！
TAJS: Type Analysis for JavaScript
(本文より引用, Figure 4)
問題点

JavaScript言語




ブラウザ環境



静的解析に向かない言語的特徴
実行時に修正、変化する型や継承関係のオブジェクトモデル
高階関数、例外など
ブラウザ間の非互換性
特定ブラウザでサポートされていない関数が多数
アプリケーション開発

ソースコードと実行可能コード


動的に生成されるコード（lazy loadingなど）
今回はソースコードに焦点
TAJS拡張のアプローチ：HTMLページのモデル化

HTMLオブジェクトの階層構造

プロトタイプチェーン
継承
継承
HTMLInputElement.prototype

HTMLInputElement
要素のルックアップメカニズムのモデル化

HTMLページの要素の更新に合わせてマッピングも更新


例：新しいid属性が挿入されるなら解析中にマップを更新
要素のゲット関数の健全性を保持

getElementByIdなど
TAJS拡張のアプローチ：イベントシステムのモデル化

イベントシステムのモデル化

イベントハンドラの動的登録、除去のモデル化

オブジェクト参照の変更（登録、除去）に対応




解析の健全性を保持
イベントハンドラのトリガーのモデル化


HTMLページの実行順序のモデル化
右図のようにフローグラフを拡張



onload , onclick のような静的な変更
addEventListener のような動的な変更
loadイベントとそれ以外を分ける
実行順序をより正確に追跡できる
他にもいろいろTAJSを拡張してます
(本文より引用, Figure 3)
実験と評価

実験対象


53のベンチマークプログラム（ウェブアプリケーション）
Research Question
Q1:エラー検出能力 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・90%以上
Q2:プログラマにエラーの位置を把握させる能力があるか・○
Q3:コールグラフの精度 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・49/53
Q4:型の精度 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・85%で単一に特定
Q5:デッドコード、到達不能コードの検出能力があるか ・・○

結論

新たなツールサポートの基盤情報としては十分