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形式言語理論を駆使したウェブ基盤技術の検証

研究課題

研究課題/領域番号 15K00087
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 ソフトウェア
研究機関東京工業大学

研究代表者

南出 靖彦  東京工業大学, 情報理工学院, 教授 (50252531)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードソフトウェア検証 / 形式言語理論 / ウェブ / 正規表現 / プッシュダウンオートマトン / 構文解析
研究成果の概要

ウェブ基盤技術の検証問題から出発し,様々な計算モデルに基づく検証技術の研究を行なった.主な成果としては, バックトラックに基づく正規表現マッチングの実行時間のオーダを決定する解析アルゴリズムの開発があげられる.正規表現からマッチングの計算過程を表現する先読み付き木トランスデューサを構築し,その増加率のオーダを決定している.増加率の解析は,AhoとUllmanによる先読みの無い木トランスデューサに対する解析手法を,先読み付きに拡張することで実現している.既存のPHP プログラムで使用されている正規表現を対象に実験を行い,オーダが2乗や3乗となる正規表現の検出に成功した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で開発した正規表現マッチングの時間計算量解析はウェブソフトウェアのReDoS脆弱性の検出に直接応用可能なものであり,ウェブソフトウェアの信頼性の向上に貢献する.また,本研究で展開した形式言語理論の研究は,ウェブの基盤技術にとどまらずより一般のソフトウェア検証に応用できる.特に,正規表現マッチングの時間計算量解析の理論とストリーミングトランスデューサの合成に関する研究は,今後のソフトウェア検証研究の進展の基盤となるものである.

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018 2016 2015

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Derivatives of Regular Expressions with Lookahead2019

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Miyazaki, Yasuhiko Minamide
    • 雑誌名

      Journal of Information Processing

      巻: 未定 ページ: 9-9

    • NAID

      130007663795

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 同期型再帰的時間オートマトンの到達可能性解析2018

    • 著者名/発表者名
      Yuya Uezato and Yasuhiko Minamide
    • 雑誌名

      コンピュータ ソフトウェア

      巻: 35 号: 1 ページ: 1_140-1_168

    • DOI

      10.11309/jssst.35.1_140

    • NAID

      130006356068

    • ISSN
      0289-6540
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Weighted Pushdown Systems with Indexed Weight Domains2016

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiko Minamide
    • 雑誌名

      Logical Methods in Computer Science

      巻: 12 ページ: 1-27

    • DOI

      10.2168/lmcs-12(2:9)2016

    • NAID

      120006582518

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Monoid-based Approach to the Inclusion Problem on Superdeterministic Pushdown Automata2016

    • 著者名/発表者名
      Yuya Uezato and Yasuhiko Minamide
    • 雑誌名

      International Conference on Developments in Language Theory

      巻: LNCS 9840 ページ: 393-405

    • DOI

      10.1007/978-3-662-53132-7_32

    • ISBN
      9783662531310, 9783662531327
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synchronized Recursive Timed Automata2015

    • 著者名/発表者名
      Yuya Uezato, Yasuhiko Minamide
    • 雑誌名

      International Conference on Logic for Programming, Artificial Intelligence, and Reasoning

      巻: LNCS 9452 ページ: 249-265

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 先読み付き正規表現の微分2018

    • 著者名/発表者名
      宮嵜 貴之, 南出 靖彦
    • 学会等名
      情報処理学会プログラミング研究会 第121回プログラミング研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] バックトラックによる正規表現マッチングの計算量判定の実装2018

    • 著者名/発表者名
      高橋 和也, 南出 靖彦
    • 学会等名
      第21回プログラミングおよびプログラミング言語ワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 先読み付き正規表現と解析表現の微分2018

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Miyazaki, Yasuhiko Minamide
    • 学会等名
      第21回プログラミングおよびプログラミング言語ワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Streaming String Transducerの合成の形式的証明2018

    • 著者名/発表者名
      赤間 仁志, 南出 靖彦
    • 学会等名
      プログラミングおよびプログラミング言語ワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 言語の包含判定に基づくサニタイズ文脈の自動決定2018

    • 著者名/発表者名
      高橋 和也, 南出 靖彦
    • 学会等名
      プログラミングおよびプログラミング言語ワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] バックトラックによる正規表現マッチングの時間計算量解析2016

    • 著者名/発表者名
      中川みなみ, 南出 靖彦
    • 学会等名
      第107回プログラミング研究会
    • 発表場所
      福岡市A.R.Kビル
    • 年月日
      2016-01-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 更新可能時間オートマトンの新たな拡張について2015

    • 著者名/発表者名
      上里 友弥, 南出 靖彦
    • 学会等名
      日本ソフトウェア科学会第32回大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-09-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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