モデル検査の紹介と事例

1. モデル検査紹介
山形賴之，2015年５月21日

2. 目次
• モデル検査とは
• ツール紹介(Spin,NuSMV)
• 事例紹介
• 今後

3. モデル検査とは
• システムがとり得るパスを全
探索
• 問題のある状態に行かないか
• 並行システムの検証が得意
• データ中心の処理は苦手

4. 代表的なモデル検査ツール(1)
• Spin
• NASAで開発
• Cライクな独自システム記述言語
• 状態を実際にメモリ上に展開
• 大量のメモリが必要

5. 代表的なモデル検査ツール(2)
• NuSMV
• 複数の大学による共同開発
• 低水準のシステム記述言語
• 状態集合を論理式として保持
• メモリの節約

6. Spin紹介
• データ構造
• 共有変数
• プロセス
• 検証は２step
• 検証用Cコード生成
• 実行
引用: http://spinroot.com/spin/whatispin.html

7. 事例紹介
• ソフトウェアの自動アップデートシステム
• フォールトトレラントMPU

8. 自動アップデートシステム
• ソフトウェアの遠隔アップデー
トシステム
• セキュリティが問題
• プロトコルをSpinでモデル化
• レビュー時の問題を確認
引用: ソフトウェア更新システムのモデル検査によるセキュリティ、技術報告(2007)

9. フォールトトレラントMPU
• 独自メカニズムのフォールトトレラントMPU
• NuSMV, PRISMでモデル化
• 一定の仮定のもとで正当性を確認、最適なパラメータの検討
引用: Evaluation of A Resilience Embedded System Using Probabilistic Model-Checking. ESSS 2014: 35-49

10. 現状可能なこと
• 上位の開発プロセスへの統合
• 全部検証、ではなく要所要所で

11. 今後
• 究極の目標
• コードを直接検査
• 全く新しい技術が必要
• 中期的目標
• 開発プロセスへの統合
• ドメイン特化型モデル検査(IoTなど)