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2010 年度 実績報告書

ソフトウェアの安全性向上のための型理論の深化と応用

研究課題

研究課題/領域番号 20240001
研究機関東北大学

研究代表者

小林 直樹  東北大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (00262155)

研究分担者 五十嵐 淳  京都大学, 大学院・情報学研究科, 准教授 (40323456)
住井 英二郎  東北大学, 大学院・情報科学研究科, 准教授 (00333550)
寺内 多智弘  東北大学, 大学院・情報科学研究科, 助教 (70447150)
松田 一孝  東北大学, 大学院・情報科学研究科, 助教 (10583627)
キーワードソフトウェア検証 / 型理論 / 高階モデル検査 / 述語抽象化 / メモリ使用法解析
研究概要

本研究では、ソフトウェアの安全性向上のため、ソフトウェアを実行前に検証するための研究を行っている.本年度は、以下の成果が得られた.
1.高階モデル検査に基づく関数型プログラムの検証手法の拡張
高階モデル検査に基づく関数型言語の検証手法で整数などの無限集合上のデータを扱えるようにするため,述語抽象化と反例からの述語発見の手法を導入し,MLのごく小さなサブセットに対してプログラムを自動検証することができるツールMoCHiを作成した.また,前年度に考案した高階木トランスデューサHMTTの検証手法を拡張し,木構造データに関する不変条件による注釈が与えられているという条件つきで(HMTTという制限のない)任意の木構造処理プログラムの自動検証を可能にした.
2.新しい高階モデル検査アルゴリズムの開発
上記1のプログラム検証手法の基礎となっているのは高階モデル検査であるが,そのための新しいアルゴリズムを考案した.従来知られていたものは,(1)実験的には多くの入力に対して効率よく動作するが,最悪の場合には入力となる文法のサイズに対して多重指数関数時間がかかるもの,(2)理論的には文法のサイズに対して線形時間だが係数が大きすぎて現実には使えないもの,の2種類しかなかった.それに対し,新しいアルゴリズムは,(他のパラメタを固定するという条件の下で)入力文法のサイズに対して線形時間でかつ実験的にも効率よく動作することが確かめられた.
3.メモリ使用法検証器FreeSafeTyの改良
前年度までに構成したC言語のプログラムにおけるfreeとmallocの使用法を検証するためのツールFreeSafeTyではエイリアス情報に関する注釈が必要だったが,mustエイリアス解析を組み合わせることにより,全自動で検証できるようにした.

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Orderd Types for Stream Processing of Tree-Structured Date2011

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Sato, Kohei Suenaga, Naoki Kobayashi
    • 雑誌名

      Jornal of Information Processing

      巻: Vol.52 ページ: 1-14

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Practical Linear Time Algorithm for Trivial Automata Model Checking of Higher-Order Recursion Schemes2011

    • 著者名/発表者名
      Naoki Kobayashi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 14th International Conference on Foundations of Software Science and Computation Structures (FoSSaCS 2011)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A hybrid type system for lock-freedom of mobile processes2010

    • 著者名/発表者名
      Naoki Kobayashi, Davide Sangiorgi
    • 雑誌名

      ACM Transactions on Programming Languages and Systems (TOPLAS)

      巻: 16 ページ: 49

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Verification of Tree-Processing Programs via Higher-Order Model Checking2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Unno, Naoshi Tabuchi, Naoki Kobayashi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 8th Asian Symposium on Programming Languages and Systems (APLAS2010), Springer LNCS

      ページ: 312-327

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ポインタのあるプログラミング言語のための資源使用法解析2010

    • 著者名/発表者名
      上野慎平, 小林直樹, 海野広志
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌:プログラミング

      巻: Vol.3 ページ: 27-42

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Environmental Bisimulations for Higher-Order Languages2010

    • 著者名/発表者名
      Davide Sangiorgi, Naoki Kobayashi, Eijiro Sumii
    • 雑誌名

      ACM Transactions on Programming Languages and Systems (TOPLAS)

      巻: Vol.33

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On Bounding Problems of Quantitative Information Flow2010

    • 著者名/発表者名
      Hirotoshi Yasuoka, Tachio Terauchi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 15th European Symposium on Research in Computer Security (ESORICS 2010) Lecture Notes in Computer Science

      巻: 6345 ページ: 357-372

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative Information Flow-Verification Hardness and Possibilities2010

    • 著者名/発表者名
      Hirotoshi Yasuoka, Tachio Terauchi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 23rd IEEE Computer Security Foundations Symposium (CSF 2010), IEEE Computer Society

      ページ: 15-27

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A logical foundation for environment classifiers2010

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Tsukada, Atsushi Igarashi
    • 雑誌名

      Logical Methods in Computer Science

      巻: 6(4:8)巻 ページ: 1-43

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polymorphic Contracts2010

    • 著者名/発表者名
      Joao Filipe Belo, Michael Greenberg, Atsushi Igarashi, Benjamin C.Pierce
    • 雑誌名

      Proceedings of European Symposium on Programming (ESOP2011)

    • 査読あり
  • [学会発表] Higher-order model checking for program verification2010

    • 著者名/発表者名
      Naoki Kobayashi
    • 学会等名
      Workshop on automata and logic for data manipulating programs
    • 発表場所
      フランス・パリ
    • 年月日
      2010-12-07
  • [学会発表] Higher-Order Multi-Parameter Tree Transducers and Recursion Schemes for Program Verification2010

    • 著者名/発表者名
      Naoki Kobayashi, Naoshi Tabuchi, Hiroshi Unno
    • 学会等名
      日本ソフトウェア科学会第27回特別講演
    • 発表場所
      日本・東京
    • 年月日
      2010-09-13
  • [学会発表] Model-Checking Higher-Order Programs2010

    • 著者名/発表者名
      Naoki Kobayashi
    • 学会等名
      Daghstul seminar on Game Semantics and Program Verification
    • 発表場所
      ドイツ・ダーグストゥール
    • 年月日
      2010-06-21

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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