• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제21권2호
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• pp.132-137
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• 2015

실시간 시스템은 시스템의 행동이 입력 값 뿐만이 아니라 입력 값의 시간에도 의존적인 시스템이고, 타임드 오토마타는 실시간 시스템 모델링 및 분석에 대표적으로 쓰이는 모델이다. 모델 기반 테스팅은 소프트웨어의 요구사항을 표현한 모델로부터 생성된 테스트 케이스를 테스트 대상 프로그램에 수행함으로써 테스트 대상 프로그램이 모델에 명세된 대로 작동하는지 여부를 확인하는 기법이다. 본 연구에서는 타임드 오토마타 모델 기반 테스팅 도구인 UPPAAL-TRON, UPPAAL-COVER, SYMBOLRT를 동일한 시스템에 적용하는 사례 연구를 수행하고, 이를 기반으로 테스팅 기법 및 도구를 비교 분석한다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제29권12호
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• pp.860-872
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• 2002

폴트 트리 분석(Fault Tree Analysis)은 산업계에서 가장 널리 사용되는 안전성 분석 기법 중의 하나이다. 하지만, 이 기법은 보통 수작업으로 이루어지며, 분석 결과를 체계적이고 자동적으로 검증할 수 있는 방법이 없다는 약점을 지닌다. 본 논문에서는 실시간 모델 체커인 UPPAAL을 이용하여 안전성이 중요한 소프트웨어의 요구 사항들을 정형 명세하고, 수작업으로 찬성된 폴트 트리의 정확성을 검증하는 방법을 제안하고 있다. 제안된 방법을 유용성을 확인하기 위해서 월성 원자력 발전소의 비상 정지 소프트웨어(Wolsung SDS2)에서 사용된 기능 요구 사항들을 예제로서 사용하였다. 폴트 트리는 월성 SDS2에 대한 전문적인 지식을 지니고 폴트 트리를 이용한 안전성 분석을 여러 번 수행해 본 경험이 있는 대학원생들에 의해 작성되었다. 기능 요구 사항들은 UPPAAL의 입력으로서 사용되기 위해서 시제 오토마타의 형태로 수작업으로 변환되었으며, 이 폴트 트리의 정확성을 검증하기 위해서 모델 체킹을 사용하였다 본 논문에서 제안된 방법을 월성 SDS2 예제에 적용해 본 결과, 수작업으로 작성된 폴트 트리에 존재하는 오류를 찾을 수 있었으며, 이러한 작업을 통하여 제안된 방법이 폴트 트리 분석에 대한 신뢰도를 높이는데 유용함을 발견하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(A)
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• pp.110-112
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• 2012

정형기법은 소프트웨어 및 하드웨어 시스템의 요구사항을 모순, 모호함 없이 정확하게 명세하고 검증할 수 있는 방법으로, 안전성이 중요한 소프트웨어에 많이 적용되어 반드시 보장되어야 할 속성을 소프트웨어가 만족하는지 확인하는데 사용되고 있다. 본 논문은 정형기법 커뮤니티에서 선정한 여러 도전 과제 중 하나인 인공 심장 박동기(pacemaker)를 실시간 속성을 표현할 수 있는 정형기법 도구인 UPPAAL을 사용하여 모델링하고 주요 속성을 검증하였다. 이를 통해 실시간 속성으로 인해 명세 및 검증하기 힘든 소프트웨어에 정형기법을 적용하여 안전성을 확인할 수 있음을 보인다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.32 No.1 (A)
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• pp.220-222
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• 2005

전자지불 시스템의 활용성 중대와 더불어 상거래의 안전성을 보장하는 문제가 중요한 핵심 사항으로 간주되고 있다. 본 논문에서는 이러한 전자지불 시스템의 암호화 키는 안전하다는 가정 하에 전자지불 프로토콜을 통해 소비자와 상인, 은행간의 상거래의 정확성을 중점으로 NetBill 프로토콜을 명세, 검증했다. 프로토콜의 명세를 위해서는 실시간 개념이 포함되어 있는 UPPAAL을 사용했다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제16권4호
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• pp.385-396
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• 2014

In this paper, we present a formal method for modeling and checking an enhanced version of the carrier sense multiple access with collision avoidance protocol related to the IEEE 802.11 MAC layer, which has been proposed as the standard protocol for wireless local area networks. We deal mainly with the distributed coordination function (DCF) procedure of this protocol throughout a sequence of transformation steps. First, we use the unified modeling language state machines to thoroughly capture the behavior of wireless stations implementing a DCF, and then translate them into the input language of the UPPAAL model checking tool, which is a network of communicating timed automata. Finally, we proceed by checking of some of the safety and liveness properties, such as deadlock-freedom, using this tool.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제21권9호
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• pp.604-609
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• 2015

하드웨어가 많이 발전하면서 안전성 확보가 필요한 실시간 임베디드 시스템에도 가상화 기술이 적용되고 있는 추세다. 그러나 가상화 기술 적용 시, 스케줄러가 여럿 존재하게 되고, 이 스케줄러들 사이에 계층이 존재하게 되어 스케줄링 중 오류가 발생할 수 있는 단점이 있다. 임베디드 시스템의 제어 소프트웨어 같은 경우, 작은 문제로도 인명적, 재산적 피해가 클 수 있어 반드시 안전성 확보 여부를 검증해야 한다. 실시간 임베디드 시스템에 스케줄러가 계층적으로 존재하는 경우, 안전성 확보를 위해 반드시 스케줄링 가능성을 확인해야 한다. 본 논문은 여러 수준의 계층적 스케줄링 시스템을 정형기법(formal methods)을 사용하여 스케줄링 가능성을 확인할 수 있는 프레임워크를 소개한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2000년도 가을 학술발표논문집 Vol.27 No.2 (1)
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• pp.385-387
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• 2000

실시간 시스템은 그 특성상 시스템 내에서의 오류가 매우 위험하고 때론 치명적일 수 있다. 따라서, 시스템의 정확성과 안전성을 보장하는 것은 매우 중요한 문제가 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 정형기법을 사용한 명세와 검증을 통해 실시간 시스템의 안전성을 보장하려는 시도들이 많이 이루어져 왔다. 이 논문에서는 월성 원자로 운전 중지 시스템의 기존 명세의 문제점을 보완하여, 실시간 요구사항들을 타임드 오토마타(timed automata)로 기술할 것을 제안한다. 또한 명세를 실시간 모델 체커 UPPAAL의 입력으로 넣어서, 모델 체킹 기법을 이용해 자동적으로 시간 제약 속성을 검증한다.

• 소프트웨어공학소사이어티 논문지
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• 제14권1호
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• pp.4-18
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• 2001

폴트 트리 분석(Fault Tree Analysis)은 시스템의 안전성을 분석하는데 유용한 방법으로 쓰이고 있으나, 보통 수작업으로 이루어지며, 체계적인 구성 방법 없는 실정이어서 부정확할 수 있는 약점을 가진다. 이러한 약점을 보완하기 위해, 본 논문에서는 모델 체팅(Model Checking) 방법을 이용하여 폴트 트리를 좀 더 정확하게 보정하는 방법을 제안한다. 폴트 트리를 정확히 고치기 위해서, 먼저 폴트 트리의 노드에 대해서 공식을 만들고, 이 공식을 실시간 모델 체커 UPPAAL을 이용해 검증한다. 그리고 나서, 검증 결과를 분석하며, 이를 통해 얻어진 정보를 이용해 폴트 트리에 반영하게 된다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2023년도 제68차 하계학술대회논문집 31권2호
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• pp.511-512
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• 2023

자율주행 소프트웨어의 안전성에 대한 요구가 높아짐에 따라 소프트웨어를 개발 시 정형 검증 기법을 적용하여 안전성을 확보하고자 하는 노력이 증가하고 있다. 본 논문에서는 ROS 기반의 자율주행 소프트웨어의 동작을 Timed Automata를 사용하여 모델링하고 그 정확성(실시간적 특성)을 모델체킹을 통해 정형 검증하는 방법을 제시한다. ROS 기반 응용 프로그램의 동작은 ROS가 제공하는 노드 간의 통신에 영향을 받기 때문에 자율주행 소프트웨어뿐 아니라 그 동작에 영향을 끼치는 ROS의 큐를 통한 통신을 통합한 모델을 제시한다. 또한 통합 모델에서 큐 크기, 타임아웃, 프로세스의 주기를 매개 변수로 주어 다양한 조합에 따른 실시간 요구사항의 만족 여부를 검증함으로써 ROS에서 매개 변수 설정 기준을 제시한다.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제24권4호
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• pp.192-196
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• 2024

The memory coherence problem occurs while mapping shared virtual memory in a loosely coupled multiprocessors setup. Memory is considered coherent if a read operation provides same data written in the last write operation. The problem is addressed in the literature using different algorithms. The big question is on the correctness of such a distributed algorithm. Formal verification is the principal term for a group of techniques that routinely use an analysis that is established on mathematical transformations to conclude the rightness of hardware or software behavior in divergence to dynamic verification techniques. This paper uses UPPAAL model checker to model the dynamic distributed algorithm for shared virtual memory given by K.Li and P.Hudak. We analyse the mechanism to keep the coherence of memory in every read and write operation by using a dynamic distributed algorithm. Our results show that the dynamic distributed algorithm for shared virtual memory partially fulfils its functional requirements.