×

高阶量词消除、反仿真和容错系统。 (英语) Zbl 07356977号

摘要:我们为分布式系统(尤其是容错系统)的形式化所产生的高阶逻辑片段开发了量词消除程序。此类程序可用于符号操作,如前/后图像和投影的计算。我们特别展示了我们的程序在生成可使用标准SMT技术进行模型检查的计数器抽象方面非常有效。事实上,在当前的文献中,分布式系统的验证任务通常是通过反抽象来完成的。这种抽象有时可以通过模拟和互模拟来证明。在这项工作中,我们通过二阶量词消去技术为这一实践提供了逻辑基础。我们为一个简化的(但仍有表现力的)子片段实现了我们的过程,并且我们证明了我们的方法能够成功地处理来自不同来源的验证基准,并具有有趣的性能。

MSC公司:

68伏15 定理证明(自动和交互式定理证明、演绎、解析等)
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Abdulla,P.A.,Cerans,K.,Jonsson,B.,Tsay,Y.-K.:无限状态系统的一般可判定性定理。摘自:LICS会议记录,第313-321页(1996年)
[2] Abdulla,P.A.,Delzanno,G.,Henda,N.B.,Rezine,A.:不带传感器的定期模型检查。收录于:TACAS,LNCS第4424卷,第721-736页(2007)·Zbl 1186.68312号
[3] Alberti,F.,Ghilardi,S.,Orsini,A.,Pagani,E.:分布式广播算法模型检查中的反抽象:一些案例研究。摘自:CILC会议记录,CEUR会议记录,第102-117页(2016年)
[4] Alberti,F.、Ghilardi,S.、Pagani,E.:平面阵列碎片中的计数约束。摘自:《国际计算机学会学报》,计算机科学讲稿第9706卷,第65-81页(2016年)·兹比尔1475.68428
[5] Alberti,F.、Ghilardi,S.、Pagani,E.:数组的基数约束(可判定性结果和应用)。系统设计中的形式方法(2017)·Zbl 1377.68125号
[6] Alberti,F。;吉拉尔迪,S。;Sharygina,N.,平面阵列属性的决策程序,J.Autom。原因。,54, 4, 327-352 (2015) ·Zbl 1356.03049号 ·doi:10.1007/s10817-015-9323-7
[7] 安德鲁斯,PB,《数理逻辑和类型理论导论:通过证明认识真理》。《应用逻辑系列》(2002),多德雷赫特:Kluwer,Dordrecht·Zbl 1002.03002号 ·doi:10.1007/978-94-015-9934-4
[8] Babaoglu,O.,Toueg,S.:非阻塞原子承诺。In:分布式系统,第2版。,第147-168页,Sape Mullender Ed.,Addison-Wesley(1993)
[9] Ben-Or,M.:自由选择的另一个优点:完全异步协议协议。摘自:PODC会议记录,第27-30页(1983年)
[10] Biely,M.、Charron-Bost,B.、Gaillard,A.、Hutle,M.,Schiper,A.、Widder,J.:容忍腐败的沟通。摘自:PODC会议记录,第244-253页(2007年)·Zbl 1283.68079号
[11] Björner,N.,von Gleissenthall,K.,Rybalchenko,A.:验证参数化系统的基数和通用量词。摘自:第37届ACM SIGPLAN编程语言设计与实现(PLDI)会议记录(2016)
[12] Bracha,G。;Toueg,S.,《异步共识和广播协议》,JACM,32,4,824-840(1985)·Zbl 0628.68024号 ·doi:10.1145/4221.214134
[13] Cavada,R.,Cimatti,A.,Dorigatti,M.,Griggio,A.,Mariotti,A.,Micheli,A.,Mover,S.,Roveri,M..,Tonetta,S.:nuXmv符号模型检查器。收录于:CAV,第334-342页(2014年)
[14] Charron-Bost,B.,Debrat,H.,Merz,S.:容忍恶意错误的共识算法的形式验证。In:分布式系统的稳定、安全和安保,LNCS。第120-134页。柏林施普林格出版社(2011)
[15] Charron-Bost,B。;Schiper,A.,《统一共识比共识更难》,J.Algorithms,51,1,15-37(2004)·Zbl 1078.68157号 ·doi:10.1016/j.jalgor.2003.11.001
[16] Charron-Bost,B.,Schiper,A.:听说过的模型:具有良性故障的分布式系统中的计算。摘自:分布式计算,第49-71页(2009年)·Zbl 1267.68151号
[17] Cimatti,A.,Griggio,A.:通过IC3进行软件模型检查。载于:CAV,第277-293页(2012年)
[18] Delzanno,G.,参数化缓存一致性协议的基于约束的验证,形式方法系统。设计,23,3,257-301(2003)·Zbl 1073.68518号 ·doi:10.1023/A:1026276129010
[19] Delzanno,G.,Esparza,J.,Podelski,A.:广播协议的基于约束的分析。收录于:《CSL学报》,LNCS第1683卷,第50-66页(1999年)·Zbl 0944.68139号
[20] Dijkstra,电子战;Genuys,F.,《合作顺序过程》,《编程语言》(1968),纽约:学术出版社,纽约
[21] Dragoj,C.,Henzinger,T.,Veith,H.,Widder,J.,Zufferey,D.:验证一致性算法的基于逻辑的框架。致:VMCAI会议记录(2014年)·Zbl 1428.68371号
[22] Esparza,J.、Finkel,A.、Mayr,R.:关于广播协议的验证。在:LICS会议记录,第352-359页。IEEE计算机学会(1999)
[23] Fisman,D.,Kupferman,O.,Lustig,Y.:关于验证分布式协议的容错性。摘自:2008年TACAS会议记录。全文发表于https://www.researchgate.net/publication/20852375_On_Verifying_Fault_Tolerance_of_Distributed_Protocols ·Zbl 1134.68317号
[24] Flanagan,C.,Qadeer,S.:软件验证的谓词抽象。收录于:POPL,第191-202页(2002)·Zbl 1323.68371号
[25] Gabbay,D.M.,Schmidt,R.,Szalas,A.:二阶量词消除:基础,计算方面和应用。ACM数字图书馆(2008)·兹比尔1165.03011
[26] Ghilardi,S.,Pagani,E.:通过高阶量词消除的反模拟:初步报告。参见:第五届定理证明换证研讨会论文集,PxTP 2017,巴西巴西利亚,2017年9月23日至24日,第39-53页(2017)
[27] Ghilardi,S.,Pagani,E.:二阶量词消除:走向验证应用。摘自:《二阶量词消除及相关主题研讨会论文集》(SOQE 2017),德国德累斯顿,2017年12月6日至8日,第36-50页(2017)
[28] 吉拉尔迪,S。;Ranise,S.,通过SMT求解基于阵列系统的向后可达性:终止和不变合成,Log。方法计算。科学。,1, 2 (2010) ·Zbl 1213.68379号 ·doi:10.2168/LMCS-6(4:10)2010年
[29] Ghilardi,S.,Ranise,S.:MCMT:模型检验模理论。收录于:IJCAR,第22-29页(2010年)·Zbl 1291.68257号
[30] Guerraoui,R.,《关于对失败敏感的协议问题的硬度》,Inf.Process。莱特。,79, 99-104 (2001) ·Zbl 1052.68013号 ·doi:10.1016/S0020-0190(00)00171-X
[31] Gurfinkel,A.,Kahsai,T.,Komuravelli,A.,Navas,J.A.:SeaHorn验证框架。摘自:CAV,第343-361页(2015)
[32] Hoder,K.,Björner,N.:广义属性定向可达性。收录于:SAT,第157-171页(2012年)·Zbl 1273.68229号
[33] Hoder,K.,Björner,N.,de Moura,L.:(\mu\)Z—带约束的定点的有效引擎。收录于:CAV,第457-462页(2011年)
[34] John,A.、Konnov,I.、Schmid,U.、Veith,H.、Widder,J.:通过抽象对容错分布式算法进行参数化模型检查。摘自:《计算机辅助设计形式方法国际会议论文集》,第201-209页(2013年8月)
[35] John,A.,Konnov,I.,Schmid,U.,Veith,H.,Widder,J.:面向建模和模型检查容错分布式算法。摘自:《国际SPIN软件模型检查研讨会论文集》,计算机科学讲稿第7976卷,第209-226页。柏林施普林格(2013年7月)
[36] Konnov,I.:ByMC:拜占庭模型检查器。http://forsyte.at/software/bymc/,上次访问:2018年7月17日
[37] Konnov,I.,Veith,H.,Widder,J.:关于基于阈值的分布式算法的有界模型检查的完整性:可达性。收录于:CONCUR会议记录,LNCS,pp.125-140(2014)·Zbl 1417.68136号
[38] Konnov,I.V.、Veith,H.、Widder,J.:关于容错分布式算法的模型检查,您一直想知道的是什么。摘自:《系统信息学的观点》,第十届国际安德烈·埃尔肖夫信息学会议,PSI 2015,纪念赫尔穆特·维思,喀山和Innopolis,俄罗斯,2015年8月24日至27日,修订论文集,第6-21页(2015)·Zbl 1461.68115号
[39] Konnov,IV;维思,H。;Widder,J.,关于基于阈值的分布式算法的有界模型检查的完整性:可达性,Inf.Compute。,252, 95-109 (2017) ·Zbl 1355.68176号 ·doi:10.1016/j.ic.2016.03.006
[40] Koopmann,P.,Rudolph,S.,Schmidt,R.A.,Wernhard,C.(编辑):二阶量词消除及相关主题研讨会论文集(SOQE 2017),德国德累斯顿,2017年12月6-8日,CEUR研讨会论文集2013卷。CEUR-WS.org(2017)
[41] Kovács,L.,Voronkov,A.:插值和符号消除。In:自动扣除-CADE-22。参加:第22届自动扣减国际会议,加拿大蒙特利尔,2009年8月2-7日。会议记录,第199-213页(2009年)·Zbl 1250.68193号
[42] 昆卡,V。;阮,HH;Rinard,M.,用Presburger算法决定布尔代数,J.Autom。研究。,36, 3, 213-239 (2006) ·Zbl 1112.03011号 ·doi:10.1007/s10817-006-9042-1
[43] Kuncak,V.,Nguyen,H.H.,Rinard,M.:决定BAPA的算法:布尔代数与Presburger算法。In:《CADE-20会议录》,LNCS第3632卷(2005年7月)·Zbl 1102.03303号
[44] Lambek,J.,Scott,P.J.:《高阶范畴逻辑导论》,《剑桥高等数学研究》第7卷。剑桥大学出版社,剑桥,1988年。1986年原件的重印·Zbl 0596.0302号
[45] Lynch,NA,分布式算法(1996),伯灵顿:Morgan Kaufmann,Burlington·Zbl 0877.68061号
[46] Maric,O.,Sprenger,C.,Basin,D.A.:共识算法的截止界限。摘自:计算机辅助验证——第29届国际会议,2017年CAV,海德堡,2017年7月24日至28日,会议记录,第二部分,第217-237页(2017)·Zbl 1494.68025号
[47] Papamarcos,M.S.,Patel,J.H.:一种低开销的一致性解决方案,适用于具有私有缓存内存的多处理器。摘自:《国际会计准则汇编》(1984年)。https://dl.acm.org/citation.cfm?id=808204
[48] 皮斯,M。;肖斯塔克,R。;Lamport,L.,《存在断层时达成协议》,JACM,27,2,228-234(1980)·Zbl 0434.68031号 ·doi:10.1145/322186.322188
[49] Presburger,M.,《Vollständigkeit eines gewissen Systems der Arithmetik ganzer Zahlen》,《welchem die Additional als einzige Operation hervortritt》(1929年),华沙:克鲁沃,华沙·JFM 56.0825.04号
[50] Raynal,M.:同步消息传递系统中的容错协议。Morgan&Claypool分布式计算理论系列综合讲座(2010年)
[51] Reynolds,A.,Deters,M.,Kuncak,V.,Tinelli,C.,Barrett,C.W.:SMT合成的反例引导量词实例化。摘自:CAV会议记录,第198-216页(2015年)·Zbl 1381.68059号
[52] Schweikhart,N.:算术、一阶逻辑和计数量词。收录于:ACM TOCL,第1-35页(2004年)
[53] Solihin,Y.,《并行计算机体系结构基础——多芯片和多核系统》(2008),罗利:Solihin出版咨询有限责任公司,罗利
[54] TK,Srikanth;Toueg,S.,《最佳时钟同步》,JACM,34,3,626-645(1987)·doi:10.1145/28869.28876
[55] TK,Srikanth;Toueg,S.,《模拟认证广播以导出简单容错算法》,Distribute.Compute。,2, 2, 80-94 (1987) ·doi:10.1007/BF01667080
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。