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利用機能の実行時情報解析による厳密かつ効率的なライブラリの互換性検証手法

研究課題

研究課題/領域番号 22K21279
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 1001:情報科学、情報工学およびその関連分野
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

嶋利 一真  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (50964376)

研究期間 (年度) 2022-08-31 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022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テスト / 動的解析 / 依存関係 / ソフトウェア保守 / ソフトウェア工学
研究開始時の研究の概要

本研究では,ライブラリバージョン更新の迅速な適用を目的として,テストの実行時情報を利用した厳密かつ効率的な互換性検証手法を確立する.具体的には,(1)ライブラリ呼出し文にデータ依存関係や制御依存関係のある変数状態の比較を行うことで,ライブラリ更新による影響の有無を厳密に検証する技術と,(2)自動テスト生成技術とテスト選択技術を応用した,ユーザが利用しているライブラリの機能に対する効率的なテスト技術を実現する.これら二つの技術によって,ユーザが利用しているライブラリの機能に応じた厳密かつ効率的な互換性検証手法を確立する.

研究成果の概要

本研究では,ライブラリバージョン更新の迅速な適用を目的として,テストの実行時情報を利用した厳密かつ効率的な互換性検証手法を確立した.
具体的には,(1)ライブラリメソッド内での実行の経路と値に基づく実行トレースを基にした厳密な実行トレースの比較による非互換性の検出と,(2)実行トレースを用いた自動テスト生成技術による,ユーザが利用しているライブラリの機能に対するテスト生成を実現した.これら2つの技術により,ライブラリバージョンが更新された際に,ユーザの利用機能に対してテストを生成し,実行トレースに基づく互換性検証を実現した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

ライブラリは近年のソフトウェア開発において必要不可欠であり,バグや脆弱性の修正機能追加のために更新作業を迅速に行う必要がある.本研究で達成した厳密かつ効率的なライブラリの互換性検証手法により,ユーザの利用機能に特化して非互換性を迅速に発見してライブラリの更新を支援することができ,高品質なソフトウェア開発につながる.また利用機能に特化することで,ライブラリの非互換性の影響も受けにくく,互換性検証やそれに伴うライブラリ更新作業コストの減少も期待できる.

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] ROSアプリケーションにおけるトピック通信の記述パターンを用いたデータフロー可視化手法2024

    • 著者名/発表者名
      村田 優斗、石尾 隆、嶋利 一真、松本 健一
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌D 情報・システム

      巻: J107-D 号: 7 ページ: 420-423

    • DOI

      10.14923/transinfj.2023JDL8011

    • ISSN
      1880-4535, 1881-0225
    • 年月日
      2024-07-01
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluating the effectiveness of size-limited execution trace with near-omniscient debugging2024

    • 著者名/発表者名
      Shimari Kazumasa、Ishio Takashi、Kanda Tetsuya、Inoue Katsuro
    • 雑誌名

      Science of Computer Programming

      巻: 236 ページ: 103117-103117

    • DOI

      10.1016/j.scico.2024.103117

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reliability Evaluation Framework for Obfuscating Transformations in Program Code.2023

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Kitaoka, Yuichiro Kanzaki, Takashi Ishio, Kazumasa Shimari, Kenichi Matsumoto
    • 雑誌名

      コンピュータ ソフトウェア

      巻: 40 号: 4 ページ: 4_37-4_46

    • DOI

      10.11309/jssst.40.4_37

    • ISSN
      0289-6540
    • 年月日
      2023-10-25
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Test Case Generation for Python Libraries using Dependent Projects’ Test-Suites2024

    • 著者名/発表者名
      Keita Morisaki, Kazumasa Shimari, Takashi Ishio, Kenichi Matsumoto
    • 学会等名
      7th Workshop on Validation, Analysis and Evolution of Software Tests
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Comparing Execution Trace Using Merkle-Tree to Detect Backward Incompatibilities2024

    • 著者名/発表者名
      Atsuhito Yamaoka, Teyon son, Kazumasa Shimari, Takashi Ishio, Kenichi Matsumoto
    • 学会等名
      International Conference on Software Analysis, Evolution and Reengineering
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Pythonプログラミング演習におけるプログラミング経験度とエラー修正時間の関係分析2024

    • 著者名/発表者名
      篠原 遼太郎,嶋利 一真,福島 和希,田中 慎之佑,石尾 隆,松本 健一
    • 学会等名
      第216回ソフトウェア工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Towards Assessment of Practicality of Introductory Programming Course Using Vocabulary of Textbooks, Assignments, and Actual Projects2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Fukushima, Takashi Ishio, Kazumasa Shimari, Kenichi Matsumoto
    • 学会等名
      35th International Conference on Software Engineering Education and Training
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 確率モデルを用いた初学者向け構文エラー修正支援手法の検討2023

    • 著者名/発表者名
      田中 慎之佑,嶋利 一真,福島 和希,石尾 隆,松本 健一
    • 学会等名
      第214回ソフトウェア工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] プログラミング演習におけるエラー自動解説の有用性の評価2023

    • 著者名/発表者名
      大和 祐介,石尾 隆,嶋利 一真,松本 健一
    • 学会等名
      第213回ソフトウェア工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] コード難読化ツールの信頼性を評価するフレームワークの検討2022

    • 著者名/発表者名
      北岡 哲哉,神崎 雄一郎,石尾 隆,嶋利 一真,松本 健一
    • 学会等名
      第29回ソフトウェア工学の基礎ワークショップ
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 2つのWebアプリケーション間の類似する操作対象の対応関係抽出2022

    • 著者名/発表者名
      内田 啓太,石尾 隆,嶋利 一真,松本 健一
    • 学会等名
      第29回ソフトウェア工学の基礎ワークショップ
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 限られた資源を用いた効率的なデバッグ手法に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      嶋利 一真
    • 学会等名
      第212回ソフトウェア工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Topic通信処理記述の解析によるROSアプリケーションのデータフローの可視化2022

    • 著者名/発表者名
      村田 優斗,石尾 隆,嶋利 一真,松本 健一
    • 学会等名
      第212回ソフトウェア工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ObfusEval: Evaluating Reliability of Obfuscating Transformations2022

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Kitaoka, Yuichiro Kanzaki, Takashi Ishio, Kazumasa Shimari, Kenichi Matsumoto
    • 学会等名
      Annual Computer Security Applications Conference
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2022-09-01   更新日: 2025-01-30  

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