PREDICATE ABSTRACTIONDesigning basi

PREDICATE ABSTRACTION

Designing basic protocols, use in networking, security and multiprocessor systems is hard. All of these have to deal with concurrency, that is the actions of multiple agents in parallel. This makes their design error-prone since all possible interactions between the various agents in the system have to be considered.

In addition to concurrency, many of these protocols are designed to work with anynumber of replicated agents. For instance, protocols that set up routing tables in a network are designed to work irrespective of the number of nodes present. Similarly in cache coherence protocols there may be any number of client caches present.

Model checking, a method of enumerating and checking all states of a system, can be used to prove properties of concurrent protocols that are finite state. It can also be applied to finite instances of parameterized protocols and makes an excellent tool for finding bugs. However, in the general case, the system is not finite state, and so model checking can not be used to prove correctness.

For such systems, interactive theorem proving has been used to prove correctness. Theorem proving is extremely powerful since the entire arsenal of mathematical techniques are at one’s disposal. However applying it requires a skilled use. For large examples, it can also be tedious.

Here new predicate abstraction techniques are described that allow for easy, and in many cases automatic, verification of safety properties of infinite state systems. A finite set of abstraction predicates defined on the concrete system are used to create a conservative finite state abstraction. The reachable state set of the conservative abstraction, is by definition, a superset of the reachable state set the original system. The abstract versing of the verifications condition, a safety property, is model checked on the abstract system. If successful the verification condition holds in the original system. Otherwise more analysis is carried out to figure out if there is a real bug in the system or if the abstraction needs to made more precise by adding extra predicates.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ABSTRACTION เพรดิเคตออกแบบโปรโตคอเบื้องต้น ใช้ในระบบเครือข่าย ความปลอดภัยและระบบมัลติโปรเซสเซอร์ได้ยาก ทั้งหมดนี้ต้องจัดการกับการเกิดพร้อมกัน ซึ่งเป็นการกระทำของตัวแทนหลายขนาน เช่นนี้ทำให้ออกแบบผิดพลาดได้ง่ายเนื่องจากมีการโต้ตอบที่เป็นไปได้ทั้งหมดระหว่างตัวแทนต่าง ๆ ในระบบจะถือว่านอกจากเกิด หลายโพรโทคอเหล่านี้ถูกออกแบบให้ทำงานกับ anynumber ของบริษัทตัวแทนการจำลองแบบ ตัวอย่าง โพรโทคอลที่ตั้งค่าตารางเส้นทางในเครือข่ายถูกออกแบบให้ทำงานโดยไม่คำนึงถึงหมายเลขของโหนอยู่ ในทำนองเดียวกัน ในโปรเจคแค มีโปรโตคอลได้จำนวนแคชไคลเอ็นต์ปัจจุบันสามารถใช้รูปแบบการตรวจสอบ วิธีการตรวจ และการตรวจสอบของระบบ พิสูจน์คุณสมบัติของโพรโทคอพร้อมกันที่รัฐจำกัด มันสามารถใช้กับอินสแตนซ์ที่มีจำกัดของแต่ละโปรโตคอล และทำให้เครื่องมือดีในการค้นหาข้อบกพร่อง อย่างไรก็ตาม ในกรณีทั่วไป ระบบไม่จำกัดสถานะ และดังนั้น การตรวจสอบแบบจำลองไม่สามารถใช้พิสูจน์ความถูกต้องสำหรับระบบ การพิสูจน์ทฤษฎีบทโต้ตอบถูกใช้เพื่อพิสูจน์ความถูกต้อง การพิสูจน์ทฤษฎีบทจะมีประสิทธิภาพมากเนื่องจากมีอาวุธทั้งหมดของเทคนิคทางคณิตศาสตร์ในการกำจัดของ อย่างไรก็ตาม การใช้ต้องใช้ฝีมือ ตัวอย่างขนาดใหญ่ ก็ยังได้น่าเบื่อที่นี่เทคนิค abstraction บทใหม่ไว้ที่ทำให้ ง่าย และ ในหลายกรณีโดยอัตโนมัติ การตรวจสอบคุณสมบัติความปลอดภัยของระบบรัฐอนันต์ ใช้ชุดของเคต abstraction กำหนดระบบคอนกรีตจำกัดสร้าง abstraction รัฐจำกัดหัวเก่า รัฐสามารถเข้าถึงชุดของ abstraction หัวเก่า โดยนิยาม ประจำรัฐสามารถเข้าถึงตั้งระบบเดิม Versing นามธรรม verifications เงื่อนไข อย่างปลอดภัย เป็นแบบตรวจสอบระบบนามธรรม ถ้าประสบความสำเร็จ มีเงื่อนไขตรวจสอบในระบบเดิม มิฉะนั้น การวิเคราะห์เพิ่มเติมจะดำเนินเพื่อทราบ หากมีปัญหาจริงในระบบ หรือ abstraction ที่ต้องเพิ่มเติมได้ โดยเพิ่มเพรดิเคตเสริม

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

คำกริยาที่เป็นนามธรรมการออกแบบโปรโตคอลพื้นฐานการใช้งานในระบบเครือข่าย, การรักษาความปลอดภัยและระบบมัลติโปรเซสเซอร์เป็นเรื่องยาก ทั้งหมดเหล่านี้มีการจัดการกับการทำงานพร้อมกันนั่นคือการกระทำของตัวแทนหลายขนาน นี้จะทำให้การออกแบบของพวกเขาผิดพลาดได้ง่ายเนื่องจากเป็นไปได้ทั้งหมดปฏิสัมพันธ์ระหว่างตัวแทนต่างๆในระบบจะต้องมีการพิจารณา. นอกเหนือจากการทำงานพร้อมกันหลายโปรโตคอลเหล่านี้ถูกออกแบบมาเพื่อทำงานร่วมกับ anynumber ของตัวแทนการจำลองแบบ ยกตัวอย่างเช่นโปรโตคอลที่การตั้งค่าตารางเส้นทางในเครือข่ายได้รับการออกแบบมาเพื่อทำงานโดยไม่คำนึงถึงจำนวนโหนดปัจจุบัน ในทำนองเดียวกันในการเชื่อมโยงกันแคชโปรโตคอลอาจจะมีจำนวนของแคชลูกค้าใด ๆ ในปัจจุบัน. ตรวจสอบรุ่นวิธีการแจงและการตรวจสอบรัฐทั้งหมดของระบบสามารถนำมาใช้เพื่อพิสูจน์คุณสมบัติของโปรโตคอลพร้อมกันที่มีสถานะ จำกัด นอกจากนี้ยังสามารถนำไปใช้แน่นอนทฤษฎีกรณีของโปรโตคอลแปรและทำให้เครื่องมือที่ดีสำหรับการหาข้อบกพร่อง อย่างไรก็ตามในกรณีทั่วไป, ระบบไม่สถานะ จำกัด และเพื่อให้การตรวจสอบแบบไม่สามารถนำมาใช้เพื่อพิสูจน์ความถูกต้อง. สำหรับระบบดังกล่าวพิสูจน์ทฤษฎีบทโต้ตอบได้ถูกนำมาใช้เพื่อพิสูจน์ความถูกต้อง ทฤษฎีบทพิสูจน์มีประโยชน์อย่างมากตั้งแต่คลังแสงทั้งหมดของเทคนิคทางคณิตศาสตร์อยู่ที่การกำจัดของคน ๆ หนึ่ง แต่การใช้ก็ต้องใช้ฝีมือ สำหรับตัวอย่างที่มีขนาดใหญ่ก็ยังสามารถเป็นที่น่าเบื่อ. ที่อยู่นี้เทคนิคนามธรรมกริยาใหม่จะมีคำอธิบายที่ช่วยให้ง่ายและในหลายกรณีโดยอัตโนมัติ, การตรวจสอบคุณสมบัติความปลอดภัยของระบบรัฐที่ไม่มีที่สิ้นสุด ชุด จำกัด ของภาคนามธรรมกำหนดไว้ในระบบที่เป็นรูปธรรมจะใช้ในการสร้างสิ่งที่เป็นนามธรรมสถานะ จำกัด อนุรักษ์นิยม รัฐสามารถเข้าถึงการตั้งค่าของสิ่งที่เป็นนามธรรมอนุลักษณ์, เป็นโดยนิยาม superset ของรัฐสามารถเข้าถึงการตั้งค่าระบบเดิม versing นามธรรมของสภาพการตรวจสอบสถานที่ให้บริการด้านความปลอดภัยเป็นรูปแบบการตรวจสอบในระบบที่เป็นนามธรรม หากประสบความสำเร็จในการตรวจสอบสภาพที่ถืออยู่ในระบบเดิม มิฉะนั้นการวิเคราะห์มากขึ้นจะดำเนินการที่จะคิดออกถ้ามีข้อผิดพลาดที่แท้จริงในระบบหรือถ้านามธรรมความต้องการที่จะทำที่แม่นยำยิ่งขึ้นโดยการเพิ่มภาคพิเศษ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ภาคแสดงที่เป็นนามธรรม

ออกแบบโปรโตคอลพื้นฐานที่ใช้ในระบบเครือข่าย การรักษาความปลอดภัย และระบบมัลติยาก ทั้งหมดเหล่านี้มีการจัดการกับการ นั่นคือ การกระทำของเจ้าหน้าที่หลายขนาน นี้จะทำให้ข้อผิดพลาดในการออกแบบของพวกเขาได้ง่ายเนื่องจากเป็นไปได้ทั้งหมด ปฏิสัมพันธ์ระหว่างตัวแทนต่าง ๆ ในระบบต้องได้รับการพิจารณา นอกเหนือจากการ

,หลายของระบบเหล่านี้ถูกออกแบบมาเพื่อทำงานกับ anynumber ของจำนวนตัวแทน ตัวอย่าง คือ การตั้งค่าตารางเส้นทางในเครือข่ายถูกออกแบบมาเพื่อทำงานโดยไม่คำนึงถึงจำนวนของโหนดปัจจุบัน ในทำนองเดียวกันในโพรโทคอลการแคชอาจจะมีหมายเลขใด ๆของลูกค้าแคชปัจจุบัน การตรวจสอบแบบ

, วิธี enumerating และตรวจสอบรัฐทั้งหมดของระบบสามารถใช้เพื่อพิสูจน์คุณสมบัติของโปรโตคอลพร้อมกันที่รัฐจำกัด มันยังสามารถใช้อินสแตนซ์จำกัดของพารามิเตอร์โปรโตคอลและทำให้เป็นเครื่องมือที่ยอดเยี่ยมสำหรับการค้นหาแมลง อย่างไรก็ตาม ในกรณีทั่วไป ระบบไม่ได้สถานะจำกัดและการตรวจสอบรูปแบบไม่สามารถใช้เพื่อพิสูจน์ความถูกต้อง

สำหรับระบบดังกล่าวแบบพิสูจน์ได้ถูกใช้เพื่อพิสูจน์ความถูกต้อง ทฤษฎีบทพิสูจน์ประสิทธิภาพมากเนื่องจากคลังแสงทั้งหมดของเทคนิคทางคณิตศาสตร์ที่คนทิ้ง อย่างไรก็ตาม การใช้ต้องใช้ฝีมือ สำหรับตัวอย่างขนาดใหญ่ นอกจากนี้ยังสามารถที่น่าเบื่อ

มาใหม่กริยานามธรรมเทคนิคอธิบายไว้ว่าให้ง่าย และในหลายกรณีโดยอัตโนมัติการตรวจสอบคุณสมบัติของความปลอดภัยของระบบรัฐอนันต์ ชุดจำกัดของนามธรรมภาคแสดงที่กำหนดไว้บนระบบคอนกรีตที่ใช้ในการสร้าง Abstraction จำกัดสภาพอนุรักษ์นิยม รัฐสามารถเข้าถึงชุดของนามธรรม อนุลักษณ์ คือ โดยความหมาย , ขึ้นของรัฐได้ตั้งระบบเดิม นามธรรม versing ของ verifications เงื่อนไข ความปลอดภัยของทรัพย์สินแบบตรวจสอบระบบนามธรรม ถ้าสำเร็จการตรวจสอบเงื่อนไขถือในระบบเดิม อย่างอื่นเพิ่มเติมการวิเคราะห์การคิดออกหากมีข้อผิดพลาดจริงในระบบ หรือถ้าเป็นนามธรรม ต้องทำให้ชัดเจนมากขึ้น โดยการเพิ่ม




ภาคแสดงเพิ่ม