icst 2015 まるわかりday 論文紹介：perspectives on white box testing
TRANSCRIPT
Perspectives on White-Box Testing: Coverage,Concurrency, and Concolic Execution
著者 Azadeh Farzan, Andreas Holzer, Helmut Veith
紹介者： うえつきけいじICST 2015 まるわかり Day 論文紹介
背景近年 Concolic Testing 技術によるホワイトボックステストが盛り上がっている
ツールもいっぱいある– http://mit.bme.hu/~
micskeiz/pages/code_based_test_generation.html
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Concolic Testing の活用A. バグ検出B. 全数探索C. 部分探索
B ができるのが理想であるが、ソフトウェア規模が大きくなると非現実的よって A の活用がすすんでいるC には課題あり
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部分探索の課題• 探索の網羅性と実行リソース・時間のト
レードオフを制御する手段が必要
• 探索アルゴリズムは網羅結果を報告し、ユーザが探索戦略を調整できること
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２つの取組みテスト仕様（＝探索したい対象）を厳密に記述できるクエリ言語を開発し、探索する空間を制御できる仕組みを構築
並行（マルチスレッド）プログラムにたいする Concolic Testing の拡張技術を開発。探索戦略の柔軟な調整が可能
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クエリによるテストケースの選択
http://forsyte.at/download/ase-slides.pdf より抜粋
データベースから SQL によってデータを取り出すように、
ソースコードからクエリ（※）によってテストケースを取り出す
※ FQL: FShell Query Language
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テスト仕様としてのクエリテストしたい関心ごとを記載する
すべてのブランチを実行する
関数 foo のすべてのステートメントを実行する
10 行目を実行した後 j > 0 を満足するすべてのステートメントを実行する
抽象的
具体的
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FQL の文法単純な文法、正規表現による拡張性
cover @CONDITIONEDGE
cover @BASICBLOCKENTRY & @FUNC(foo)
cover @BASICBLOCKENTRY passing ˆ(@LINE(10).{j>0}+NOT(@LINE(10))) $∗
すべてのブランチを実行する
関数 foo のすべてのステートメントを実行する
10 行目を実行した後 j > 0 を満足するすべてのステートメントを実行する
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FQA 実行のしくみ２つの実行環境を開発した
FShell
CPA/Tiger
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CPA/Tiger述語抽象化法（ Predicate Abstraction ）を利用したモデル検査にもとづくアーキテクチャ
FShell有界モデル検査（ Bounded Model Checking)にもとづくアーキテクチャ
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(Con)2 Colic Testing造語です。
Symbolic + Concrete Testing → Concolic Testing
Concolic + Concurrent Testing → (Con)2 colic Testing
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(Con)2 Colic Testing並列実行プログラムにたいするConcolic Testing の拡張
http://forsyte.at/wp-content/uploads/fse13-presentation.pdf より抜粋 12
実行の流れ
１．スレッド個別に Concolic Testing を実行２．スレッド間の干渉を発見したら、探索パス空間に組み込み
１，２を繰り返すことで段階的に探索パス空間を拡張する
http://forsyte.at/wp-content/uploads/fse13-presentation.pdf より抜粋 13
３スレッドプログラムの例グローバル変数： ｘ，ｙローカル変数： z
http://forsyte.at/wp-content/uploads/fse13-presentation.pdf より抜粋 14
各スレッドへの Concolic Testing 実行
グローバル変数： ｘ，ｙローカル変数： z
未達パス未達パスhttp://forsyte.at/wp-content/uploads/fse13-presentation.pdf より抜粋
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干渉の検出グローバル変数： ｘ，ｙローカル変数： z
干渉を発見！
http://forsyte.at/wp-content/uploads/fse13-presentation.pdf より抜粋
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探索パスへの組み込み
http://forsyte.at/wp-content/uploads/fse13-presentation.pdf より抜粋
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再び Concolic Testing 実行
http://forsyte.at/wp-content/uploads/fse13-presentation.pdf より抜粋
さっき未達だったところが通った！そしてスレッ
ド A との干渉を検出した！
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２回の干渉を組み込んだ結果
http://forsyte.at/wp-content/uploads/fse13-presentation.pdf より抜粋
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ツール• FShell– http://forsyte.at/software/fshell/
• CPA/Tiger– http://forsyte.at/software/cpatiger/
• CONCREST– C 言語向け Concolic Testing Tool である CREST を
(Con)2 Colic に拡張– http://forsyte.at/software/concrest/
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