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题名基于Coq的命令式语言编译器机械验证的研究与实现
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作者
盛枫
窦亮
杨宗源
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机构
华东师范大学计算机科学与技术系
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出处
《小型微型计算机系统》
CSCD
北大核心
2015年第9期1927-1931,共5页
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基金
国家自然科学基金项目(61070226)资助
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文摘
软件的可靠性和可信性越来越受到人们的关注,而编译器作为软件开发的基础,其正确性的验证一直都是个重要且迫切的问题.设计和实现一个小型命令式语言IMP的编译器,该编译器将IMP源代码转换成定理证明器Coq接受的函数式语言表示形式的代码,通过语义分析得到IMP目标代码,在堆栈中执行得到结果.本文的重点是使用交互式定理证明器Coq机械验证函数式语言表示形式的源代码编译执行前后的属性和行为均保持一致.本文的工作为使用堆栈的编译器和其他软件系统的机械化形式验证提供了一种新的思路和方法.
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关键词
定理证明器coq
机械验证
堆栈
函数式语言
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Keywords
theorem prover coq
mechanization validation
stack
function language
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分类号
TP301
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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题名基于函数式语义的循环和递归程序结构通用证明技术
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作者
李希萌
王国辉
张倩颖
施智平
关永
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机构
首都师范大学信息工程学院
电子系统可靠性技术北京市重点实验室(首都师范大学)
北京成像理论与技术高精尖创新中心(首都师范大学)
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出处
《软件学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第8期3686-3707,共22页
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基金
国家重点研发计划(2019YFB1309900)
国家自然科学基金(61876111,61877040,62002246)
北京市教育委员会科技计划(KM201910028005,KM202010028010)。
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文摘
各类安全攸关系统的可靠运行离不开软件程序的正确执行.程序的演绎验证技术为程序执行的正确性提供高度保障.程序语言种类繁多,且用途覆盖高可靠性场景的新式语言不断涌现,难以为每种语言设计支撑其程序验证任务的整套逻辑规则,并证明其相对于形式语义的可靠性和完备性.语言无关的程序验证技术提供以程序语言的语义为参数的验证过程及其可靠性结果.对每种程序语言,提供其形式语义后可直接获得面向该语言的程序验证过程.提出一种面向大步操作语义的语言无关演绎验证技术,其核心是对不同语言中循环、递归等可导致无界行为的语法结构进行可靠推理的通用方法.特别地,借助大步操作语义的一种函数式形式化提供表达程序中子结构所执行计算的能力,从而允许借助辅助信息对子结构进行推理.证明所提出验证技术的可靠性和相对完备性,通过命令式、函数式语言中的程序验证实例初步评估了该技术的有效性,并在Coq辅助证明工具中形式化了所有理论结果和验证实例,为基于辅助证明工具实现面向大步语义的语言无关程序验证工具提供了基础.
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关键词
程序验证
大步操作语义
定理证明
coq定理证明器
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Keywords
program verification
big-step operational semantics
theorem proving
coq proof assistant
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分类号
TP311
[自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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题名微内核操作系统互斥量模块功能正确性的形式化验证
被引量：1
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作者
张林雁
李希萌
施智平
关永
曹钦翔
张倩颖
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机构
首都师范大学信息工程学院
电子系统可靠性技术北京市重点实验室(首都师范大学)
北京成像理论与技术高精尖创新中心(首都师范大学)
上海交通大学约翰霍普克罗夫特计算机科学中心
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出处
《软件学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第9期4179-4192,共14页
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基金
国家自然科学基金(62002246,62272322,62272323,62372311,62372312,61902240)。
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文摘
操作系统在许多安全攸关领域为软件系统提供关键性底层支撑,操作系统中一个微小的错误或漏洞都可能引起整个软件系统的重大故障,造成巨大经济损失或危及人身安全.为了减少此类安全事故的发生,对操作系统正确性进行验证十分必要.传统测试手段无法穷尽系统中的所有潜在错误,因而操作系统验证有必要使用具有严格数学理论基础的形式化方法.在操作系统中,互斥量可协调多任务对资源的访问,是一种常用的任务同步方式,其功能正确性对于保障多任务应用的正确性十分关键.基于定理证明方法,在交互式定理证明器Coq中对某抢占式微内核操作系统的互斥量模块进行代码级形式化建模,给出其接口函数的形式化规范,并实现这些接口函数的功能正确性验证.
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关键词
互斥量
功能正确性
形式化验证
定理证明
coq定理证明器
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Keywords
mutex
functional correctness
formal verification
theorem proof
coq theorem prover
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分类号
TP316
[自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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题名数据库管理系统强制访问控制形式化分析与明证
被引量：2
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作者
朱薏
朱虹
谢美意
冯玉才
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机构
华中科技大学计算机科学与技术学院
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出处
《小型微型计算机系统》
CSCD
北大核心
2015年第3期401-407,共7页
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基金
国家核高基重大专项(2010ZX01042-001-003-03)资助
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文摘
强制访问控制是保护数据库管理系统安全的有效机制.DMOSMAC是一个依赖于安全操作系统实现强制访问控制机制的数据库管理系统.在分析该系统实现的基础上,对该系统进行了形式化分析.给出了信息流的概念,将信息流集合作为被验证系统状态的一部分.信息流集合始终是一个递增的集合,利用信息集合流可防止删除等操作的证明被绕过的可能,保证验证过程的严密性.在信息流的基础上提出了一种对系统代码进行抽象、抽取的形式化分析方法.即抽象DMOSMAC系统状态,从源代码中提取操作规则,将BLP模型中的状态、访问规则分别与DMOSMAC系统的状态、操作规则建立映射关系,BLP模型中简单安全性和*-特性转换为面向信息流的状态不变式,继承BLP模型的相关安全公理和定理进行分析和证明;最后用定理证明器COQ进行安全性证明的方法.
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关键词
强制访问控制
形式化验证
信息流
定理证明器coq
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Keywords
mandatory access control
formal verification
information flow
theorem proof assistant coq
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分类号
TP311
[自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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