Improving the usability of static analyzers

Abstract

정적 분석기의 사용자들이 흔히 겪는 세 가지 문제들 - 허위 경보, 진행정도 예측 불가, 대상 프로그램의 저작권 침해 우려 - 각각에 대한 해결책들을 제시한다. 첫 번째로, 분석기가 발생시킬 수 있는 다수의 허위 경보들을 보다 쉽게 걸러낼 수 있는 방법을 제시한다. 이 기술은 같은 발생 원인을 공유하는 경보들을 묶어, 그 중 대표 경보만을 사용자에게 제시함으로써 사용자가 허위여부를 판별해야 하는 경보 숫자를 줄인다. 둘째로, 복잡한 프로그램들에 대해서 분석이 오래 걸림에도 불구하고 진행율을 알 수 없었던 기존 문제에 대한 해결책을 제시한다. 마지막으 로, 암호화된 대상 프로그램에 대해 분석을 수행할 수 있는 방법을 제시함으로써 분석 서비스 사용시 발생할 수 있는 저작권 침해 가능성을 차단하는 해결책을 제 시한다. 본 논문에서는 위의 기술들을 엄밀히 정의하고 그 기술들이 실제 C 프로 그램 분석에서 성공적으로 적용될 수 있음을 실험적으로 보인다.

As programs become larger and more complex, users of static analyzers often encounter three usability issues. Firstly, static analyzers often produce a large number of both true and false alarms that are tedious to classify manually. Secondly, users cannot but wait long time without any progress information during analysis. Lastly, copy-right concerns over software sources hinder extensive uses of static analyzers. In this dissertation, we present our solutions to the three usability issues. To reduce users' alarm-classification efforts, we propose a sound method for clustering static analysis alarms. Our method clusters alarms by discovering sound dependencies between them such that if the dominant alarms of a cluster turns out to be false, all the other alarms in the same cluster are guaranteed to be false. Once clusters are found, users only need to investigate their dominant alarms. Next, we present a progress indicator of static analyzers. Our technique first combines a semantic-based pre-analysis and a statistical method to approximate how a main analysis progresses in terms of lattice height of the abstract domain. Then, we use this information during the main analysis and estimate the analysis current progress. Lastly, we present a static analysis of encrypted programs to resolve users' copy-right concerns over software sources. Users have purchased expensive commercial static analyzers or outsource static analyses on their programs to analysis servers taking the risk of loss of copy-right. Our method allows program owners to encrypt and upload their programs to the static analysis service while the service provider can still analyze the encrypted programs without decrypting them. We have implemented all the methods on top of a realistic static analyzer for C programs and empirically proved that our methods effectively improve the usability.