2019 Fiscal Year Research-status Report
Research of Sanitizers for Distributed Concurrent Systems
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19K11900
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
荒堀 喜貴 東京工業大学, 情報理工学院, 助教 (50613460)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
内田 公太 東京工業大学, 情報理工学院, 特任助教 (90836701)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 分散並行バグ / 分散並行処理 / サニタイザ / 動的解析 / プログラム解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、分散並行バグを正確かつ高速に検査する分散並行サニタイザの実現を目的とする。サニタイザ（Sanitizer）とは、プログラムの実行状態を観測して得られるデータに基づきバグや脆弱性を検査する技術であり、ソフトウェアの信頼性やセキュリティの向上に役立つ。しかし、従来のサニタイザは、分散環境で複数の処理が並行動作するプログラムに固有の非決定的バグ（分散並行バグ）を正確かつ高速に検査できない。本研究はこの問題の解決を目指す。
本年度はまず、分散並行処理における共有資源アクセスの複雑属性を捉えるメタデータ表現を設計した。具体的には、各アクセスがノード横断的に並行し得るか・並行バグが伝播して他ノードの障害を引き起こし得るかというアクセスの分散並行性・伝播障害性を表す複雑属性をメタデータとして記録する方式を設計した。次に、設計したメタデータ表現に基づく分散並行バグ検査器のプロトタイプをコード計装/解析器を用いて実装し、現実の分散並行ソフトウェアに適用する実験により上述の分散並行性・伝播障害性のメタデータ表現の妥当性を確認した。これらに関連する成果の一部は国内会議FOSE 2019とDEIM 2019等で発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度の研究実施計画が分散並行処理の正確な実行時検査を可能にするメタデータ表現の設計及びそれに基づく分散並行サニタイザのプロトタイプ実装である。本年度の研究成果はそれらをおおむね順調に達成できたため、本研究はおおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究は今後、次の計画で推進する。まず、本年度設計したメタデータ表現上で分散並行バグ検査を並列分散実行するメタデータ処理を実現する。次に、このメタデータ処理方式を対象に、ノード並列・コア並列な分散並行バグ検査の最適化および評価を行う。
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| Causes of Carryover |
（理由）本年度に予定していた調査・実験環境の整備および研究成果の発表を部分的に次年度に実施することになったため。具体的には、当初計画していた分散並行サニタイザの実現と実験は概ね目途がついたが、一方で、現実の分散並行ソフトウェアを対象とする実験を通じ，提案手法の検査精度と検査効率の更なる向上を可能にする方式についての着想を得た。この着想に基づく検査方式の実現と実験は次年度実施の計画となり、そのための環境整備が必要となったことが次年度使用額が生じた理由である。
（使用計画）次年度使用額は、次年度の調査・実験環境の整備および研究成果の発表のための諸費用に充てる．
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