一种出具证明编译器中的汇编级断言和证明生成的方法

携带证明代码允许代码消费方通过检查代码生产方提供的证明,来判断代码是否满足相应的安全规范.本文实现了一个类C语言的出具证明编译器原型,它在将带有规范标注的源代码编译成汇编代码的同时,还能产生汇编代码满足相应规范的Coq可检查证明,从而保证汇编代码的安全性.本文设计了一种Hoare风格的汇编级验证框架,并在此框架下提出并实现一种新的自动生成汇编级断言和证明的方法.     

出具证明编译器中代码优化与程序规范转换

出具证明编译器在软件安全研究得到越来越多的关注,是程序验证研究的一个重要方向.但目前关于出具证明编译器的研究主要是在程序逻辑设计和定理自动化证明方面,很少关注编译优化对规范的影响.而编译优化是决定出具证明编译器是否能走向应用的关键因素之一.通过研究数据流优化的基本行为,提出利用数据流分析结果来变换规范的方法,以使原规范的约束准确而充分地施加于优化后的代码,并实现了一个包含多种优化和相应规范转换的编译器原型系统,展示了方法的可行性.     

一个出具证明编译器原型系统的实现

出具证明编译器是随着人们对现今的软件提出更高的可靠性和安全性要求而产生的工具,它结合了以往程序设计和程序安全性证明的技术。论文介绍了一个出具证明编译器原型系统的实现。     

一个出具证明编译器后端的设计与实现

设计并实现一个类C语言PointerC的出具证明编译器后端。该后端采用最强后条件演算同步处理整型断言和指针断言实现整型验证条件和指针验证条件的证明,能够完全自动地产生目标级程序的指针安全性证明,处理常见递归数据结构中的非一致性别名问题。后端包括独立的定理检查器,能够检验携证明代码的完整性。     

支持用户自定义谓词的自动定理证明的研究

在先前设计的一个出具证明编译器原型基础上,增加了可用来描述数据结构性质的自定义谓词,对断言语言表达能力方面做了提升.在出具证明编译器的框架内,借助自动定理证明技术,针对自定义谓词的特点,设计了专门的推理规则,由此实现自定义谓词专用的自动定理证明器原型,并将它并入系统原来的自动定理证明器中.该原型可以用来证明操作单链表、二叉树等共享数据结构的程序的性质,其程序规范中可以使用自定义谓词描述数据有序性、链表长度等性质.     

一种基于ADL的编译器自动生成方法研究

编译器是嵌入式系统软件中的重要组成部分,它对嵌入式系统的软件开发有重要影响。本文在将体系结构描述语言(ADL)与传统可移植编译器相结合,自动生成嵌入式系统编译器的思想基础上,对自动生成工具genmd的结构进行了分析。重点对其指令识别和机器描述生成部分进行了抽象和建模。同时,针对genmd不支持分支跳转类指令的问题提出了改进方案。     

自动定理证明：十年回顾

本文主要介绍近十年来定理证明器的发展情况,同时讨论了与自动定理证明相关的一些问题。     

基于本体的平面几何规则自动生成方法的研究

平面几何领域规则生成主要是对领域内的内在联系进行提取或进行问题求解.关键规则目前主要依赖领域专家的编写,不具有扩展性和可持续性.通过对自然语言描述的平面几何定理的分析,构建其对应的对象和关系模型,提出了一种自动提取和生成几何关系模型对应规则的方法,以平面几何定理的机器证明为例,验证了此方法的可行性.改进方法还可进一步扩展至其它领域规则的自动生成.     

基于重写技术的自动定理证明

重写技术是处理等式理论的一种有效方法,它已成功地应用到带等词的一阶谓词逻辑中定理的自动证明。本文介绍基于重写的定理证明方法的基本思想,以及几种具体的证明技术,最后将这类方法与经典的归结证明方法加以比较。     

命题时态逻辑定理证明新方法

本文通过对近１０年命题时态逻辑定理证明方法的研究，提出了一种新的证明方法，前人的工作基于对公式的现时部分和后时部分的分解，本文的工作是基于语义反驳树构造。这种新方法为计算机自动证明命题时态逻辑定理，提供了比较好的理论框架．最后还证明了该方法的可靠性和完全性．     

基于类型注解的认证编译器设计与实现

基于类型注解的认证编译器是安全策略系统的核心部件,它不仅能够用C语言的类型安全子集编写的程序编译成优化的Intel x86／linux汇编语言程序,而且还可以根据类型安全策略的要求产生带注解的汇编程序．实验结果表明,新设计的认证编译器可实现：①类型安全的C语言子集的编译;②许多标准的局部优化;③可以对数组运行时越界操作进行检查．由于安全策略系统的证明是建立在含注解的代码基础之上的,因此,该认证编译器在移动代码安全检查中非常有用。     

Proof strategies in linear logic

Linear logic, introduced by J.-Y. Girard, is a refinement of classical logic providing means for controlling the allocation of resources. It has aroused considerable interest from both proof theorists and computer scientists. In this paper we investigate methods for automated theorem proving in propositional linear logic. Both the bottom-up (tableaux) and top-down (resolution) proof strategies are analyzed. Various modifications of sequent rules and efficient search strategies are presented along with the experiments performed with the implemented theorem provers.     

Proof Synthesis and Reflection for Linear Arithmetic

This article presents detailed implementations of quantifier elimination for both integer and real linear arithmetic for theorem provers. The underlying algorithms are those by Cooper (for Z) and by Ferrante and Rackoff (for ℝ). Both algorithms are realized in two entirely different ways: once in tactic style, i.e. by a proof-producing functional program, and once by reflection, i.e. by computations inside the logic rather than in the meta-language. Both formalizations are generic because they make only minimal assumptions w.r.t. the underlying logical system and theorem prover. An implementation in Isabelle/HOL shows that the reflective approach is between one and two orders of magnitude faster.     

用于指针逻辑的自动定理证明器

提出了一种为指针逻辑设计定理证明器的新技术,该项技术主要是基于变换和替代,已在APL 的工具中得以实现.APL 自动定理证明器是完全自动的,且其产生的证明可以被有效地记录和检验.已使用关于单链表、双链表和二叉树的指针程序测试了该自动定理证明器.     

Automated Proof Construction in Type Theory Using Resolution

We provide techniques to integrate resolution logic with equality in type theory. The results may be rendered as follows. A clausification procedure in type theory, equipped with a correctness proof, all encoded using higher-order primitive recursion. A novel representation of clauses in minimal logic such that the -representation of resolution steps is linear in the size of the premisses. A translation of resolution proofs into lambda terms, yielding a verification procedure for those proofs. Availability of the power of resolution theorem provers in interactive proof construction systems based on type theory.     

O_OCTT平台测试用例的自动生成

对面向对象语言编译器测试用例的功能和质量要求进行分析，提出了O_OCTT自动生成测试用例的两种方法：任意代码生成法和模板法。其中对任意代码生成法中的函数调用循环链问题作了深入的探讨，提出了前向调用的解决方案。     

同步数据流语言可信编译器的构造

同步数据流语言近年来在航空、高铁、核电等安全关键领域得到广泛应用.然而,此类语言相关开发工具本身的安全性业已成为被高度关注的安全隐患之一.借助辅助定理证明器实现常规语言编译器的构造和验证已被证明是成功的,有望最大限度地解决误编译问题.基于这种方法,开展了从同步数据流语言(Lustre为原型)到串行命令式语言(C为原型)的可信编译器构造的关键技术研究.其挑战性在于两类语言之间的巨大差异,源语言具有时钟同步、数据流、并发及流数据对象等特征,而目标语言则具有顺序控制流特征.同类研究中,目前尚无针对核心翻译过程的公开成果.就单一时钟的情形实现了一个经过形式化验证的完整编译过程,相关技术将应用于安全关键领域编译系统的开发.综述了这一可信编译器的研究背景、意义、总体设计框架、核心技术、现状以及进行中或后续的工作.