소프트웨어 오류 자동 검증 기술

1. 소프트웨어 오류 자동 검증 기술 이광근 서울대 컴퓨터공학부 kwang@cse.snu.ac.kr 02-880-1857 011-895-9374

2. 두개의 기둥을 갖추어야 • 소프트웨어 개발 프로세스 • 개발팀을 구성하고 운영해야 하는 체계 • 체계적인 운영을 강제하는 개발 도구 • 목표의 50%만 달성시켜줌: sw 오류는 계속 나타남 • 소프트웨어 오류 자동 검증 기술 • 자동: 소프트웨어가 소프트웨어를 분석 • 검증: 오류가 없다는 것을 확인해 줌 • 기술의 성숙도: 무르익어 산업체로 흘러들고 있슴 • 목표의 나머지 49%를 달성시켜 줄 것임: 무결점 sw

3. 자동검증이 필요한 이유 • 자동 • 엄청나게 크고 복잡해 지는 소프트웨어 • hw 복잡도 증가속도 << sw 복잡도 증가속도 • 불가능: 사람이 쉽게 오류를 찾을 수 없슴 • 저렴한 무결점 sw개발기술 = 자동화된 기술 • 검증 • 테스트: 오류 있슴 만 확인 • 검증: 오류 없음 을 확인 • “sw의 벤츠”= sw검증기술로 개발된 제품 = 제품의 품질/명성

4. 성공적인 자동검증 기술들 • 프로그램 분석(static program analysis) • 요약해석(abstract interpretation) • 모델검증(model checking) • 자동증명(theorem proving) • 20-30년 동안 학교에서 무르익은 기술 • 위의 세가지 기술의 조합이 이제 비로소 실용적인 모습으로 현장으로 퍼지고 있슴

5. 자동검증 기술이 적용된 예(외국) • Microsoftware (2001년 이후) • device driver sw 검증: SLAM technology • 안전한, 오류없는 sw개발에 집중: 요즘 Bill Gates 연설의 기초 • Unix/Linux kernel 검증 (2000년 이후) • model checking, static analysis 의 조합 • os community에서 가장 주목받고 있는 기술: 논문상은 이 분야 • AirBus (2002년 이후) • aviation controller모듈 sw 검증에 static analysis기술적용 • AirBus sw개발 프로세스의 표준으로 static analysis과정을 결정 • 이기술에 특화된 회사들 등장: • AbsInt, Astree, PolySpace technologies, Trusted Logic, GrammaTech, Esterel Technologies, Galois Connections, etc.

6. 자동검증 기술이 적용된 예(국내) • 예 • Java, ML 프로그램: 처리되지않는 예외상황으로 프로그램이 갑자기 멈출수 있는가? 검증. • C(과학위성 OS모듈): 메시지 버퍼 인덱스가 범위를 벋어나지 않는가? 검증. • DB프로그램: 열린 테이블이 닫히지 않고 방치되는가? 검증. • WEB프로그램(국가보안기술연구소): 웹소스가, 알려진 해커의 침입방법에 뚤릴 수 있는가? 검증. • 국내 산업체 적용은 아직 미미 • AirBus sw subsidiary 아시아 컨설팅 파트너로 논의중: • ropas.snu.ac.kr (서울대 프로그래밍 연구실) • 프랑스 파트너: Ecole Polytechnique, Ecole Normale Superieure

7. sw검증기술의 국내 산업체 적용 모델 • safety-critical sw가 아닌경우 • consumer product가 요구하는 sw무결점의 정도에 맞는 검증도 가능 • 검증할 성질을 정의해서 검증기를 구성하면 된다. • 검증하는 비용은 적다: 3000lines/sec(컴파일러의 속도), 프로그래머가 일상적으로 사용할 수 있다.