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2021 Fiscal Year Annual Research Report

IoT システムのための形式検証手法の深化

Research Project

Project/Area Number 19H04084
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

末永 幸平  京都大学, 情報学研究科, 准教授 (70633692)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 五十嵐 淳  京都大学, 情報学研究科, 教授 (40323456)
海野 広志  筑波大学, システム情報系, 准教授 (80569575)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2024-03-31
Keywordsモデル検査 / PDR
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題での主要なトピックの一つである仕様手動到達性 (Property Directed Reachability; PDR) を用いたモデル検査手法について,理論面で大きな成果があった.PDRは,従来、実装の詳細を伴う手続き型言語での定義が主流であり,その本質的な計算プロセスが理解しにくい状況であった.そこで我々は,束論 (Lattice Theory) を用いてPDRを理論的に再定義することで,その本質を明らかにする新しい定義を提案した.この新たな定義により,確率的システムをはじめとする様々なシステムに対する PDR が統一的に理解できることを示した.さらに,この定義に基づいた検証器を実装した.この実装は,様々なシステムの性質を差分的に実装することで,そのシステムのためのPDRを自動的に導出できるような一般的な実装となっており,その汎用性が従来実装に比して非常に高くなっている.本研究の成果を,2022年の国際会議 Computer Aided Verification (CAV) において発表した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

上記の CAV での発表を始め,関連する成果が多く上がっており,進捗は順調である.

Strategy for Future Research Activity

前年度までの強化学習を用いたモデル検査器の高速化手法や,PDR の再定義等の手法をさらに進化させ,IoT において多く現れるハイブリッドシステムの検証手法として結実させる方向に研究をすすめる予定である.

  • Research Products

    (15 results)

All 2022 2021

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 5 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Oblivious Online Monitoring for?Safety LTL Specification via?Fully Homomorphic Encryption2022

    • Author(s)
      Banno Ryotaro、Matsuoka Kotaro、Matsumoto Naoki、Bian Song、Waga Masaki、Suenaga Kohei
    • Journal Title

      Proceedings of CAV 2022

      Volume: 13371 Pages: 447~468

    • DOI

      10.1007/978-3-031-13185-1_22

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The Lattice-Theoretic Essence of?Property Directed Reachability Analysis2022

    • Author(s)
      Kori Mayuko、Urabe Natsuki、Katsumata Shin-ya、Suenaga Kohei、Hasuo Ichiro
    • Journal Title

      Proceedings of CAV 2022

      Volume: 13371 Pages: 235~256

    • DOI

      10.1007/978-3-031-13185-1_12

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Helmholtz: A Verifier for Tezos Smart Contracts Based on Refinement Types2022

    • Author(s)
      Nishida Yuki、Saito Hiromasa、Chen Ran、Kawata Akira、Furuse Jun、Suenaga Kohei、Igarashi Atsushi
    • Journal Title

      New Generation Computing

      Volume: 40 Pages: 507~540

    • DOI

      10.1007/s00354-022-00167-1

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Efficient Black-Box Checking via Model Checking with Strengthened Specifications2021

    • Author(s)
      Shijubo Junya、Waga Masaki、Suenaga Kohei
    • Journal Title

      Lecture Notes in Computer Science book series

      Volume: 12974 Pages: 100~120

    • DOI

      10.1007/978-3-030-88494-9_6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Formalizing Statistical Beliefs in Hypothesis Testing Using Program Logic2021

    • Author(s)
      Kawamoto Yusuke、Sato Tetsuya、Suenaga Kohei
    • Journal Title

      Proceedings of the 18th International Conference on Principles of Knowledge Representation and Reasoning(KR)

      Volume: N/A Pages: 411~421

    • DOI

      10.24963/kr.2021/39

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Helmholtz: A Verifier for Tezos Smart Contracts Based on Refinement Types2021

    • Author(s)
      Nishida Yuki、Saito Hiromasa、Chen Ran、Kawata Akira、Furuse Jun、Suenaga Kohei、Igarashi Atsushi
    • Journal Title

      Lecture Notes in Computer Science book series

      Volume: 12652 Pages: 262~280

    • DOI

      10.1007/978-3-030-72013-1_14

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] スマートコントラクト検証器Helmholtzのためのエラー原因提示手法2022

    • Author(s)
      小野 雄登 , 西田 雄気 , 古瀬 淳 , 末永 幸平 , 五十嵐 淳
    • Organizer
      日本ソフトウェア科学会 第39回大会
  • [Presentation] SCameleer: スマートコントラクト記述言語SCamlのための自動検証器2022

    • Author(s)
      服部 佑哉 , 西田 雄気 , 古瀬 淳 , 末永 幸平 , 五十嵐 淳
    • Organizer
      日本ソフトウェア科学会 第39回大会
  • [Presentation] The Lattice-Theoretic Essence of Property Directed Reachability Analysis2022

    • Author(s)
      Mayuko Kori, Natsuki Urabe, Shin-ya Katsumata, Kohei Suenaga, Ichiro Hasuo
    • Organizer
      CAV 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Oblivious Online Monitoring for Safety LTL Specification via Fully Homomorphic Encryption2022

    • Author(s)
      Ryotaro Banno, Kotaro Matsuoka, Naoki Matsumoto, Song Bian, Masaki Waga, Kohei Suenaga
    • Organizer
      CAV 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 完全準同型暗号を用いた秘匿LTLオンラインモニタリング2021

    • Author(s)
      伴野 良太郎 , 松岡 航太郎 , 松本 直樹 , Bian Song , 和賀 正樹 , 末永 幸平
    • Organizer
      コンピュータセキュリティシンポジウム 2021 (CSS 2021)
  • [Presentation] Efficient Black-Box Checking via Model Checking with Strengthened Specifications2021

    • Author(s)
      Junya Shijubo, Masaki Waga, Kohei Suenaga
    • Organizer
      RV 2021
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Formalizing Statistical Beliefs in Hypothesis Testing Using Program Logic.2021

    • Author(s)
      Yusuke Kawamoto, Tetsuya Sato, Kohei Suenaga
    • Organizer
      KR 2021
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Helmholtz: A Verifier for Tezos Smart Contracts Based on Refinement Types.2021

    • Author(s)
      Yuki Nishida, Hiromasa Saito, Ran Chen, Akira Kawata, Jun Furuse, Kohei Suenaga, Atsushi Igarashi
    • Organizer
      TACAS 2021
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 理論計算機科学事典(8.3節「型に基づくプログラム検証」)2022

    • Author(s)
      徳山 豪、小林 直樹
    • Total Pages
      800
    • Publisher
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254122633

URL: 

Published: 2023-12-25  

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