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크로스-브라우저 프로파일링을 통한 웹 어플리케이션 성능버그 탐지
박용배(Yongbae Park),홍신(Shin Hong),김문주(Moonzoo Kim) 한국정보과학회 2013 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.19 No.11
어플리케이션의 성능을 보장하기 위해서 성능버그를 찾아야 한다. 하지만 기존 테스팅 방법으로 성능버그를 찾고 분석하는 방법은 통제 불가능한 요인이 많은 웹 어플리케이션에 적용하기 힘들다. 이러한 문제점을 극복하기 위해서, 본 논문은 여러 웹 브라우저에서 자바스크립트 프로그램의 성능을 프로파일링하여 성능버그를 찾는 크로스-브라우저 프로파일링 기법 을 제안한다. 이 기법을 통해서 서로 다른 웹 브라우저에서 실행시간 차이가 큰 자바스크립트 함수를 찾는다면, 코드를 더 최적화하여 성능을 향상시킬 수 있을 것이라고 추론하였다. 이 기법을 The Organizer와 WordPress에 적용하는 사례연구를 통해서 5개의 새로운 성능버그를 찾고 성능이 향상시켰다. Detecting performance bugs is desirable for web applications. However, identifying and diagnosing web application performance issues by traditional methods is difficult, because performance quantification depends on many factors uncontrollable by testers. To overcome these difficulties, we propose a new technique cross-browser profiling by which a performance bug is detected by comparing performance profiling results across various web-browsers. We conjecture that a JavaScript function whose execution time varies largely depending on web-browser would have features able to optimize in code level. We present the case study of the proposed technique with two web application, the Organizer and Wordpress, to demonstrate that the technique effectively detects performance bugs. In case study, total 5 performance bugs are newly detected and the program performances are improved for fixing these bugs.
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김문주(Moonzoo Kim),홍신(Shin Hong) 한국정보과학회 2009 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 Vol.36 No.7
Despite the growing need for customized operating system kernels for embedded devices, kernel development continues to suffer from insufficient reliability and high testing cost for several reasons such as the high complexity of the kernel code. To alleviate these difficulties, this study proposes the MOdel-based KERnel Testing (MOKERT) framework for detection of concurrency bugs in the kernel. MOKERT translates a given C program into a corresponding Promela model, and then tries to find a counter example with regard to a given requirement property. If found, MOKERT executes that counter example on the real kernel code to check whether the counter example is a false alarm or not. The MOKERT framework was applied to the Linux proc file system and confirmed that the bug reported in a ChangeLog actually caused a data race problem. In addition, a new data race bug in the Linux proc file system was found, which causes kernel panic. 최근 내장형 시스템이 점점 많은 분야에 사용되며, 시스템에 특화된 운영체제 커널에 대한 필요성이 커지고 있다. 하지만, 커널 개발은 코드의 복잡성 등의 이유로 말미암아 테스팅에 큰 비용이 소요됨에도 불구하고, 높은 신뢰성을 달성하기가 어려운 실정이다. 이러한 커널 개발 및 테스팅의 어려움을 극복하기 위해, 운영체제 커널의 동시성 오류 검출을 지원하는 모델 기반의 커널 테스팅 (MOKERT) 프레임워크를 제안한다. MOKERT 프레임워크는 주어진 C 프로그램을 Promela 정형 명세 모델로 변환하고 나서 Spin 모델검증기를 사용하여 검증하고, 검증반례가 생성된 경우, 이 검증반례를 실제 커널 코드에서 실행을 시켜서 진위를 확인한다. 본 연구에서는 MOKERT 프레임워크를 리눅스 proc파일시스템에 적용하여, ChangeLog에 보고된 오류가 실제로 자원경쟁문제를 일으킴을 확인하였을 뿐만 아니라, 커널 패닉을 일으키는 새로운 오류도 발견하였다.
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커버리지 변화 정보를 활용한 코드 누락 결함에 대한 뮤테이션 기반 결함 위치 식별 기법의 성능 향상
전주영(Juyoung Jeon),홍신(Shin Hong) 한국정보과학회 2020 정보과학회논문지 Vol.47 No.9
많은 소프트웨어 결함이 코드 누락 결함(omission fault)의 형태를 가지는 데 반하여, 기존의 뮤테이션 기반 결함 위치 식별(mutation-based fault localization) 기법은 코드 누락 결함에 대해 낮은 정확도를 보여 효용성이 낮은 문제가 있다. 본 논문에서는 뮤테이션 기반 결함 위치 식별 기법인 MUSEUM과 Metallaxis에 뮤테이션에 따른 커버리지 변화와 테스트 결과 또는 출력을 연계하는 요소를 추가함으로써 코드 누락 결함을 대상으로 위치 식별 성능을 향상하는 MUSEUM+과 Metallaxis+ 기법을 제안한다. 10개의 코드 누락 결함과 6개의 일반 결함을 포함하는 총 16개 Defects4J 결함사례를 대상으로 실험한 결과, 제안한 MUSEUM+과 Metallaxis+기법은 총 10개의 코드 누락 결함 중 6개에 대해 효과적으로 정확도를 향상시켰으며, 16개 전반에 있어 정확도 향상을 확인할 수 있었다. Although omission faults are bugs commonly found in real-world programs, existing mutation-based fault localization techniques show low accuracy at locating omission faults because useful mutants are not likely generated at locations where necessary statements are missed. This paper introduces two new techniques, MUSEUM+ and Metallaxis+, an extension of two mutationbased fault localization techniques, MUSEUM and Metallaxis, by adding elements that link the change of coverage information and the change of test results. The proposed MBFL techniques additionally utilize coverage change information to consider the characteristics of omission faults. The experiment with the 16 JFreeChart faults in Defects4J, including 10 omission faults and 6 non-omission faults demonstrate that the presented techniques, MUSEUM+ and Metallaxis+, show improved faults localization accuracy.
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커버리지 달성 성능 향상을 위한 반복 횟수를 제한하는 Concolic 테스팅 경로 탐색 기법
최한솔(Hansol Choe),홍신(Shin Hong) 한국정보과학회 2021 정보과학회논문지 Vol.48 No.2
본 논문은 Concolic 테스팅에서 실행 경로 내에 동일 분기문의 반복 횟수를 제한한 후 점진적으로 제한 횟수를 증가하는 새로운 탐색 전략을 제안하고, 이를 실제 테스트 생성에 적용하여 분기 커버리지 달성을 평가한 결과를 소개한다. 제안하는 탐색 전략인 반복 횟수 제한 탐색은 Concolic 탐색에 있어서 반복 횟수를 늘리는 방향으로의 실행 경로 탐색에 앞서, 반복 횟수가 제한된 상황 아래에서 이전에 탐색하지 않은 실행 경로를 먼저 탐색하게 우선 순위를 조정함으로써, 제한된 Concolic 테스팅 탐색 시간내에 다양한 실행 상황을 방문하도록 유도한다. 본 연구에서는 제안한 탐색 전략을 기존에 개발된 3종의 탐색 전략을 기반으로 적용하여 CREST 도구에 구현하였다. 4개의 오픈소스 C 프로그램을 대상으로 실험한 결과, 본 연구에서 제안하는 반복 횟수 제한 탐색 기법이 기존의 탐색 전략보다 높은 분기 커버리지를, 보다 짧은 시간 내에 달성함을 확인할 수 있었다. This paper proposes a loop-bounded search strategy for effective and efficient coverage achievement in concolic testing. In selecting a new path to explore, a loop-bounded search strategy limits the number of iterations in a loop to a certain loop-bound, so that the concolic testing is guided to explore various program behaviors within a limited range. In addition, to extend the range of path exploration gradually, this search strategy increments the loop-bound over test executions based on their coverage achievement rates. We implemented three versions of loop-bounded search strategies based on three existing concolic search strategies of CREST. The experiments with 4 real-world target programs (Vim, Grep, Busybox Awk, and Busybox Sed) showed that CREST achieves a higher branch coverage more quickly when the loop-bounded search strategies are applied.
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행안부 소프트웨어 보안 취약점 진단기준과 Java 웹 어플리케이션 대상 오픈소스 보안 결함 검출기 검출대상의 총체적 비교.
이재훈(Jaehun Lee),최한솔(Hansol Choe),홍신(Shin Hong) 한국정보과학회 소프트웨어공학 소사이어티 2019 소프트웨어공학회지 Vol.28 No.1
경쟁적이며 급진적으로 오늘날 소프트웨어 개발 산업 현장에 시큐어 코딩 방법론을 효과적으로 적용하기 위해서는 보안 취약점 결함을 자동으로 검출하는 결함 검출기의 효과적이고 효율적인 적용이 필수적이다. 본 논문은 Java 웹 어플리케이션을 대상으로 하여 우리 행정안전부가 정의한 42개의 보안 취약점 진단 기준과 총 323개의 오픈소스 보안 취약점 결함 검출기의 검출 대상 결함 패턴을 비교하여, 동일한 결함 패턴을 대상으로 하는 것이 무엇인지를 명시화한 결과를 소개한다. 조사 결과를 바탕으로, 본 논문에서는 현재 행정안전부 보안 취약점 진단 기준 방법론의 한계점, 오픈소스 보안 결함 검출 프레임워크 간의 결함검출 범위의 비교, 그리고 시큐어 코딩 가이드라인에 기반 한 개발 보안 방법론의 발전 과제를 논의한다. To enhance effective and efficient applications of automated security vulnerability checkers in highly competitive and fast-evolving IT industry, this paper studies a comprehensive set of security bug checkers in open-source static analysis frameworks and how they can be utilized for source code inspections according to the security vulnerability inspection guidelines by MOIS. This paper clarifies the relationship between all 42 inspection criteria in the MOIS guideline and total 323 security bug checkers in 4 popular open-source static analysis frameworks for Java web applications. Based on the result, this paper also discuss the current challenges and issues in the MOIS guideline, the comparison among the four security bug checker frameworks, and also the ideas to improve the security inspection methodologies using the MOIS guideline and open-source static security bug checkers.
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