基于構(gòu)造形式證明的程序驗證.pdf

1、隨著Internet的廣泛應(yīng)用和移動計算領(lǐng)域的不斷擴大，人們對高可信軟件的需求越來越多，從而對軟件的可靠性和安全性提出了更高的挑戰(zhàn)，因此軟件安全問題再次顯得至關(guān)重要。用形式化方法在軟件開發(fā)過程中進行嚴格推理是提高軟件安全性的根本途徑。在眾多的形式化方法中，近十年來從構(gòu)造程序形式證明的角度來支持代碼安全性的研究引起了廣泛的關(guān)注。 按照對安全性質(zhì)推理方法的不同，目前研究代碼安全性主要有兩類方法：基于類型論的方法、基于Hoare邏輯的

2、方法。而后者正是本項目的研究領(lǐng)域。自動定理證明器和隨之產(chǎn)生的出具證明的驗證編譯器都是這個領(lǐng)域的研究熱點。相關(guān)的PCC項目和CAP項目具有重大的影響力。 本文的工作基于我們的現(xiàn)實驗證匯編語言(RealisticCertifiedAssemblyLanguage，簡稱RCAL86)項目。它提出了一種低級的機器語言RCAL86和采用形式化方法構(gòu)造證明的開發(fā)框架。本文介紹了基于構(gòu)造形式證明的程序驗證方法。該方法將形式化技術(shù)應(yīng)用到程序驗證

3、領(lǐng)域，將Hoare邏輯的推理方式用于低級語言性質(zhì)的推理。 本文重點討論了程序滿足安全性質(zhì)的證明方法和技術(shù)，并且結(jié)合驗證Buddy程序的構(gòu)造過程詳細討論了驗證程序的開發(fā)過程。文中對過程的三個階段：標注、形式化、證明進行了重點闡述。文中不僅給出了每個階段包含的內(nèi)容，還根據(jù)構(gòu)造驗證Buddy程序的實踐討論了每個階段遇到的主要問題、問題的解決方法以及總結(jié)了每個階段工作的經(jīng)驗。本文還研究了采用證明工具Coq構(gòu)造證明的方法、證明結(jié)構(gòu)和證明策