Upgrade to Pro
— share decks privately, control downloads, hide ads and more …
Speaker Deck
Sign up for free
Menu
Search
Features
All features
Private URLs
Password Protection
Custom URLS
Scheduled publishing
Remove Branding
Restrict embedding
Deck Collections
Notes
Features
All features
Private URLs
Password Protection
Custom URLS
Scheduled publishing
Remove Branding
Restrict embedding
Deck Collections
Notes
Explore
Featured decks
Featured speakers
Programming
Technology
Storyboards
Explore
Featured decks
Featured speakers
Programming
Technology
Storyboards
Pricing
Search
Sign in
Sign up for free
F*でプログラムの正しさを証明する
Search
Sponsored
·
Your Podcast. Everywhere. Effortlessly.
Share. Educate. Inspire. Entertain. You do you. We'll handle the rest.
→
Ushitora Anqou
August 08, 2021
Technology
1.2k
1
Share
Embed
Copy iframe code
Copy JS code
Copy link
Start on current slide
F*でプログラムの正しさを証明する
セキュリティ・キャンプ全国大会2021 オンラインで行われたLT用のスライド資料です
Ushitora Anqou
August 08, 2021
More Decks by Ushitora Anqou
See All by Ushitora Anqou
Oblivious Online Monitoring for Safety LTL Specification via Fully Homomorphic Encryption
anqou
1
1k
「自作CPUでサイゼリヤ問題」を支える技術
anqou
2
390
ぼくのかんがえたさいきょうのマリオAI
anqou
1
640
10ステップで作るお手軽インタプリタ開発
anqou
3
1.2k
seccamp2018でセルフホストCコンパイラをつくった
anqou
8
5.8k
Other Decks in Technology
See All in Technology
AI駆動開発の時代になったのでトヨタ生産方式から見直す
terurou
7
5.8k
事業成長とデータ活用を止めないためのマネジメントへ挑戦
hiracky16
0
280
OpenSharing について熱く語る〜AI アセットの共有について〜
kameitomohiro
0
260
DGX Spark でどこまでハッキングができるのか?
kash1064
0
790
不可逆な意思決定を避けながら10億超の顧客データを AI Ready にするデータ基盤設計
baseballyama
1
310
並行性の問題を防げ!実践トランザクション入門
occhi
0
290
AIカンパニーへの転換を支えた、エンジニアの仕事の再定義
kworkdev
PRO
0
280
味覇で作るパスタが美味い - 20261001_yabaubuki.dev
livesense
PRO
0
120
10年後、Engineering 行為を剥奪されるとして、わたしたちは、どう、何を創ればいいだろうか。 / If Engineering Is Taken Away in 10 Years, How and What Should We Create?
bitkey
PRO
1
110
DWH の限界突破! AI エージェント向け爆速リアルタイムデータ基盤 ClickHouse
jozono
1
390
自主式軟體工廠
philipz
0
260
FOSS4Gを活用した自治体業務DXの試み
470715
0
150
Featured
See All Featured
Tips & Tricks on How to Get Your First Job In Tech
honzajavorek
1
790
Data-driven link building: lessons from a $708K investment (BrightonSEO talk)
szymonslowik
1
1.4k
Being A Developer After 40
akosma
92
590k
Mozcon NYC 2025: Stop Losing SEO Traffic
samtorres
1
570
SEO for Brand Visibility & Recognition
aleyda
0
4.8k
Music & Morning Musume
bryan
48
7.4k
How STYLIGHT went responsive
nonsquared
100
6.3k
A better future with KSS
kneath
240
18k
The Illustrated Guide to Node.js - THAT Conference 2024
reverentgeek
1
560
More Than Pixels: Becoming A User Experience Designer
marktimemedia
3
560
Site-Speed That Sticks
csswizardry
13
1.6k
Exploring anti-patterns in Rails
aemeredith
4
530
Transcript
F⋆ でプログラムの正しさを証明する 艮 鮟鱇(@ushitora_anqou) 2021 年 8 月 9 日
1
あなたが書いたそのプログラム、正しいですか? テストはプログラムの正しさを保証しない • テストした値では正しいと言える(かも) • テストしていない値では? • 入力値は加算無限個ある プログラムが「数学的に」正しいことを示したい •
プログラムの正しさを「証明」する • どんな入力に対しても正しく動作することを保証する プログラムの証明を人力でチェックする⋯⋯? 2
形式証明 証明の正しさを機械的に検証する • 証明を特殊なプログラムとして記述し、コンパイラに入力 • (コンパイラが間違っていなければ)コンパイルが通ると証 明が正しいことが分かる • こういうコンパイラを「証明支援系」と呼ぶ 背後には
Curry-Howard 同型対応などの理論がある⋯⋯ • ⋯⋯が今回は省略 • 気になる人は「計算と論理」で検索して五十嵐先生のスライ ドとかをチェック 3
F⋆ 最近出てきた証明支援系 • Microsoft Research や INRIA が作っている(2016 年~) •
依存型・篩型・エフェクトなどの格好いい機能がある • 証明をある程度省略して書いてもいい感じに推論して検証 してくれる • プログラミング言語 OCaml に酷似した文法 今日の主役 4
F⋆ 使われています HACL*:F⋆ で検証された暗号ライブラリ • TLS の実装を F⋆ で検証することを目標にしている(Project Everest)
• Firefox(ブラウザ)や Wireguard(VPN)や Tezos(暗号通 貨)に組み込まれている Plebeia:暗号通貨 Tezos 用のストレージシステム • F⋆ で実装が正しいことを保証 • 現在絶賛開発中 5
本日のお題:フィボナッチ数列 前項と前々項の和でできる数列 an =
1 (n = 0, 1) an−1 + an−2 (n ≥ 2) an = 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, . . . (n = 0, 1, 2, . . . ) 定理 n = 2, 3, 4, . . . について an ≥ n 6
日本語での証明 n に関する数学的帰納法により証明する。すなわち 1. a2 ≥ 2 かつ a3 ≥
3 を示す。 • 定義より a2 = 2 ≥ 2 かつ a3 = 3 ≥ 3 なのでこれは成り立つ。 2. 任意に n = 4, 5, 6, . . . をとり、an−2 ≥ n − 2 かつ an−1 ≥ n − 1 を仮定して an ≥ n を示す。 an = an−1 + an−2 (定義より) ≥ (n − 1) + (n − 2) (帰納法の仮定より) = (n + 1) + (n − 4) ≥ n + 1 (n ≥ 4 より) 7
F⋆ で証明する:fibの定義 まずフィボナッチ数列を計算する関数 fib を定義 8
F⋆ で証明する:定理の宣言 続いて示したい定理を宣言 定理 n = 2, 3, 4, .
. . について an ≥ n 9
F⋆ で証明する:証明をプログラムとして定義 何を書けばよいか • F⋆ は証明のかなりの部分を自動化してくれる • しかし帰納法をどう行えばよいかはまるっきり分からない • より具体的には「帰納法の仮定をどう使うか」
• 人間がヒントとして帰納法の仮定の使い方を教える必要 • プログラム上では再帰関数呼び出しとして表現される 10
F⋆ で証明する:証明をプログラムとして定義 11
F⋆ で証明する:検証結果 fstar.exe に食わせると証明が正しいことを検証できる F⋆ コードを OCaml コードに変換(コード抽出)することで、検 証された fib
関数を実行することができる • 今回は省略 12
Let’s write F⋆! 13