Lehre: Programmanalyse - Fachbereich Elektrotechnik und Informatik

Programmanalyse

Statische Programmanalyse hat zum Ziel durch Analyse des Quellcodes allgemeine Eigenschaften eines gegebenen Programms zu ermitteln, bspw. dass an einer gegebene Stelle des Programms bestimmte Register oder Speicherbereiche freigegeben / überschrieben werden können, oder dass der Wert einer gegebenen Variablen immer zwischen 0 und 10 liegt. Wichtige Anwendungen der Programmanalyse finden sich im Compilerbau (Codeoptimierung) und bei der Aufspürung von Fehlern und Sicherheitslücken: Laufzeitfehler (etwa Division durch null, Nullpointer-Dereferenzierung oder negative Arrayindices) und Angriffsvektoren (etwa Bufferoverflows und Code-Injections).

Zielgruppe

Studierende des Bachelor- und Masterstudiengangs Informatik

Form

Vorlesung (2 SWS) und Praktikum (2 SWS)

Inhalte

Bitvector-Framework:
- Live-Variable Analysis
- Reaching-Definitions Analysis
- Available-Expressions Analysis
- Distributivity
- Fixpoint-Iteration
General Data-Flow-Framework:
- Example: Constant-Propagation
- Non-Distributivity
- Lattices
- Fixpoint Theorem
Interprocedural Analysis
Pointer Analysis
Taint Analysis
- Vulnerability detection: Code-Injections

Praktikum: Tai-e Static Analysis Framework for Java

Literatur

Buch: Khedker, Sanyal, Sathe, Data Flow Analysis: Theory and Practice
- Folien und Material
- Videos
Buch: Nielsen, Nielsen, Hankin, Principles of Program Analysis
Moller, Schwartzbach, Static Program Analysis