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      • KCI등재

        C 프로그램의 버퍼 오버런(buffer overrun) 오류를 찾아 주는 정적 분석기의 설계와 구현

        이광근(Kwangkeun Yi),김재황(Jaewhang Kim),정영범(Yungbum Jung) 한국정보과학회 2006 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 Vol.33 No.5

        이 논문에서는 정적 프로그램 분석(static program analysis)과 통계적 분석(statistical analysis)의 조합을 가지고 실제적인 C 프로그램을 검증한 경험을 보고한다. 정적 분석과 통계적 분석의 조합은 입력 프로그램에 제한을 두지 않는 정적 분석기에서 발생하는 불가피한 허위 경보를 줄이기 위한 것이다. 우리는 ANSI C 프로그램이 실행 중에 겪을 수 있는 모든 배열 참조 오류(buffer overrun)를 찾아주는 정적 프로그램 분석기 아이락(Airac, Array Index Range Analyzer for C)을 고안하고 구현하였다. 분석의 안전성(soundness)을 유지하면서 프로그램 분석 분야에서 오랫동안 축적된 기술들을 활용하여 분석 비용 절감 및 정확도 향상을 달성했다. 대상 프로그램에 제한을 두지 않는 안전한 분석은 정확도에 한계가 있으므로 불가피한 허위 경보가 존재할 수 있다. 이러한 허위 경보(예를 들어 530만 줄짜리 상용 C 프로그램에 대한 분석 결과 아이락은 970개의 배열 참조 오류 경보를 발생시켰으나 그 중 737개는 허위 경보였다.)에 대처하기 위해 우리는 통계적 사후 분석을 시도하였다. 통계적 사후 분석은 주어진 경보가 실제 오류를 가리킬 확률을 계산한다. 이렇게 계산된 확률은 두 가지 방법으로 사용된다. 1) 경보를 걸러내거나, 2) 실제 오류에 대한 경보일 가능성이 높은 것들을 우선적으로 사용자에게 보여준다. 우리는 리눅스 커널 프로그램과 알고리즘 교과서의 프로그램들을 대상으로 실험을 수행했다. 우리 실험에서 실제 오류를 놓칠 위험이 허위 경보의 위험의 3배라고 설정한 경우 74.83%의 허위 경보를 걸러낼 수 있었고, 참일 확률이 높은 경보부터 검증하는 경우 15.17%의 허위 경보만이 실제 오류 50%와 섞여 있었다. We present our experience of combining, in a realistic setting, a static analyzer with a statistical analysis. This combination is in order to reduce the inevitable false alarms from a domain-unaware static analyzer. Our analyzer named Airac(Array Index Range Analyzer for C) collects all the true buffer-overrun points in ANSI C programs. The soundness is maintained, and the analysis' cost-accuracy improvement is achieved by techniques that static analysis community has long accumulated. For still inevitable false alarms (e.g. Airac raised 970 buffer-overrun alarms in commercial C programs of 5.3 million lines and 737 among the 970 alarms were false), which are always apt for particular C programs, we use a statistical post analysis. The statistical analysis, given the analysis results (alarms), sifts out probable false alarms and prioritizes true alarms. It estimates the probability of each alarm being true. The probabilities are used in two ways: 1) only the alarms that have true-alarm probabilities higher than a threshold are reported to the user; 2) the alarms are sorted by the probability before reporting, so that the user can check highly probable errors first. In our experiments with Linux kernel sources, if we set the risk of missing true error is about 3 times greater than false alarming, 74.83% of false alarms could be filtered; only 15.17% of false alarms were mixed up until the user observes 50% of the true alarms.

      • nML 컴파일러 시스템 (status report)

        이광근(Kwangkeun Yi),이욱세(Oukseh Lee),어현준(Hyunjun Eo),김정택(Jungtaek Kim),최응식(Woongsik Choi),류석영(Sukyoung Ryu),강현구(Hyun-Goo Kang),서선애(Sunae Seo),장성순(Sungsoon Jang),김범식(Bomshik Kim) 한국정보과학회 2001 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.28 No.2Ⅰ

        상위의 타입 구조를 갖춘 (higher-order and typed) nML을 고안하고 그 컴파일러를 개발하였다. nML은 프로그래밍 언어 분야의 중요한 성과들을 충실히 실현한 언어로서, Standard ML과 Objective Caml의 장점과 실제 프로그래밍 세계의 관성을 염두에 두고 정의되었다. nML 컴파일러의 실용성과 안전성은 이미 여러 응용 시스템 소프트웨어의 개발로 실험되고 있다. 이 전통적인 컴파일러 시스템에 본 연구단의 프로그램 분석기술들이 장착되면서, 실시간 안전성 검증이 가능하고, 작고, 자발적인 적응력 있는 코드를 만들어내는 컴파일러로 발전하는 발판이 마련되었다.

      • KCI등재

        다단계 프로그램에서 프로그램 생성 단계의 자유변수 제거

        어현준(Hyunjun Eo),이광근(Kwangkeun Yi) 한국정보과학회 2009 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 Vol.36 No.3

        다단계 프로그래밍이란 매크로 프로그래밍, 부분 계산(partial evaluation), 실행시간 코드 생성(runtime code generation)등을 포섭하는 일반적인 방법론으로, 계산을 여러 단계로 나누어 각 단계에 주어진 부분 입력을 통해 다음 단계를 전문화(specialize)함으로써 효율적인 계산을 수행하게 해 준다. 다단계 프로그램은 일반적인 계산 외에 코드(다음 단계의 프로그램)를 생성, 조립 및 실행시킬 수 있다. 본 논문은 코드에 자유변수를 허용하는 다단계 프로그램을 코드에 자유변수가 없는 다단계 프로그램으로 변환하는 방법을 제안한다. 코드에 존재하는 자유변수는 동적으로 바인딩(binding)되기 때문에 이를 구현하기 어려운 문제가 있다. 자유변수가 있는 코드는 환경을 입력으로 받는 함수의 코드로 변환하고, 필요한 환경은 코드를 조립하는 시점에 넘겨 줌으로써 코드에서 자유변수를 제거할 수 있다. 이렇게 자유변수가 제거된 다단계 프로그램은 Davies와 Pfenning이 제안한 방법에 의해 단계가 없는 람다 계산(lambda-calculus)으로 변환된 후 람다 계산법에 의해 실행되어질 수 있다. We present a transformation which converts open-code multi-staged programs into closed ones. Staged computation, which explicitly divides a computation into separate stages, is a unifying framework for existing program generation systems. Because a multi-staged program generates another program, which can also generate a third program and on, the implementation of a multi-staged language is not straightforward. Dynamic binding of (lexically free) variables in code also makes the implementation of a multi-staged language hard. By converting each code into code of function which takes environment for free variables as its argument and giving an actual environment at the code-composition site, we can transform a open-code program into a closed-code one. Combining with Davies and Pfenning’s method, our closed-code-conversion enables the implementation of the unstaged language to be useful for executing multi-staged programs. We also prove the correctness of our conversion: the converted program is equivalent to the original program, and the converted program does not have open code.

      • C 프로그램에서 소멸된 지역변수를 참조하는 오류를 정적으로 검출하기

        이승중(Seungjung Lee),이광근(Kwangkeun Yi) 한국정보과학회 2011 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.38 No.2A

        소멸된 지역변수 참조 오류란 C/C++로 작성된 프로그램에서 지역변수가 전역적인 포인터 변수에 의해 참조되어 지역변수의 범위를 벗어난 시점에 사용되는 것을 말한다. 이 오류는 언어 차원에서 강제할 방법이 없기 때문에 프로그래머가 부주의하면 쉽게 발생할 수 있고 프로그램의 의도되지 않은 실행을 일으키므로 오류를 미리 검출하는 것이 매우 중요하다. 프로그램의 구문분석만으로는 정상적인 경우와 오류인 상황을 구분할 수가 없기 때문에 의미구조 기반의 함수 간 분석을 필요로 한다. 함수 간 메모리 버퍼 오버런 분석기인 Airac[1]의 분석결과를 이용하여 소멸된 지역 변수 참조 오류를 검출할 수 있다. 이 분석기의 결과에 오류검출 알고리즘을 적용하여 오픈 소스 프로그램들에서 소멸된 지역변수 참조 오류를 얼마나 검출할 수 있는 지 실험해보았다.

      • 암시적 프로그래밍을 위한 계산 언어의 설계

        이원찬(Wonchan Lee),이광근(Kwangkeun Yi) 한국정보과학회 2011 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.38 No.2A

        많은 프로그래밍 언어들이 암시적 프로그래밍(Implicit programming)을 지원하고 있다. 대표적인 예로 하스켈 타입 클래스와 C++ 템플릿을 들 수 있다. 하지만 많은 유용한 기능들이 초기 설계단계에서 빠져있어 그 한계가 드러나고 있는 상황이다. 일례로 하스켈의 경우 모든 타입 클래스의 인스턴스가 전역 범위로 선언되어야 하고 인스턴스를 값처럼 사용할 수 없다는 한계를 가지고 있다. 본 논문에서는 암시적 프로그래밍을 위한 계산 언어인 λ⇒ 를 제안한다. λ⇒ 계산 언어는 널리 사용되는 암시적 프로그래밍 구현의 핵심을 모두 포섭하면서도 그 구현들에서 발견되는 한계점을 지니지 않는다. 또한 암시적인 인자를 생성하기 위한 규칙이 고차원(higher-order)이 될 수 있으며 규칙들 간의 겹침(overlap)을 허용한다. 논문에서는 λ⇒의 문법과 과정을 드러내는 실행의미(operational semantics) 다형 타입 시스템(polymorphic system)과 그 안전성을 설명한다.

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