Подход к определению достижимости программных дефектов, обнаруженных методом статического анализа, при помощи динамического символьного исполнения

Среди методов анализа программ на наличие дефектов выделяют методы статического и динамического анализа. В данной статье мы предлагаем комбинированный подход, заключающийся в применении динамического символьного исполнения для определения достижимости дефектов, найденных при помощи статического анализа. Предлагаемый подход является развитием ранее предложенного подхода определения достижимости определенной инструкции в программе методами динамического символьного исполнения, примененном последовательно для нескольких точек в программе, включающих точки инициализации дефекта, условные переходы в трассе дефекта и точку реализации дефекта. С начала производится статический анализ исполняемого кода программы с целью выделения путей исполнения, которые приводят к точке инициализации дефекта. Далее производится вычисление входных данных, приводящих к точке инициализации дефекта методом динамического символьного исполнения и прохождения базовых блоков, лежащих на трассе дефекта, включая точку реализации дефекта. Выбор наиболее перспективного пути для исполнения программы производится при помощи метрики минимального расстояния от пути исполнения на предыдущей итерации до следующей точки на трассе дефекта. Метрика вычисляется на основе путей в графе вызовов в программе, расширенного графом потока управления функций на путях исполнения, приводящих к реализации дефектов. Предлагаемый подход был проверен на нескольких программах с открытым исходным кодом из комплекта утилит командной строки операционной системы Debian Linux. В результате экспериментальной проверки было подтверждена возможность применения данного подхода к классификации дефектов, найденных при помощи статического анализа программ. Также, были обнаружены некоторые ограничения, препятствующие внедрению данного подхода в промышленные инструменты анализа. Одним из направлений дальнейших исследований может быть выбрано исследование подходов к снятию этих ограничений.