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
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
630
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
作品が生態系になった ─ Mini Tokyo 3D から世界へ
nagix
0
190
AI de Idea
kawaguti
PRO
2
110
Amazon Quick on DesktopがIAM Identity Centerで動かない理由
yukiogawa
0
190
データ_AIの事業の勝敗をわけるもの
nek0128
0
350
DEFCON_CHV_CTF_Write-up.pdf
bata_24
0
150
HHKBエバンジェリストになる方法
941
0
100
空間オーディオで過去の 自分(ゴースト)と競うランニング 〜HealthKitのルートを足音に変える実装〜
nao_randd
0
210
AIネイティブプロダクトで顧客価値を最大化するプロダクトエンジニアとFDEの協働
righttouch
PRO
0
310
山手線を徒歩で一周してわかった、 位置情報アプリは「足」が最強のデバッガー
hinakko
0
150
アプリをもっと"iOSアプリっぽく"する小さな工夫 / Small Touches That Make Your App Feel More Like an iOS App
matsuji
1
890
[2026-09-11]SREは誰のもの?運用エンジニアが始める 「SRE領域への越境」とチームの進化の軌跡 〜Road to NEXT CRE
tosite
0
230
synctest時代のhttptest Go 1.27で変わるHTTPサーバテストの裏側 / go conference2026 synctest and httptest
budougumi0617
1
3k
Featured
See All Featured
The AI Search Optimization Roadmap by Aleyda Solis
aleyda
1
6.2k
Measuring Dark Social's Impact On Conversion and Attribution
stephenakadiri
2
280
Exploring anti-patterns in Rails
aemeredith
4
510
Abbi's Birthday
coloredviolet
4
10k
Mozcon NYC 2025: Stop Losing SEO Traffic
samtorres
1
540
How to Align SEO within the Product Triangle To Get Buy-In & Support - #RIMC
aleyda
2
1.8k
HU Berlin: Industrial-Strength Natural Language Processing with spaCy and Prodigy
inesmontani
PRO
0
700
RailsConf & Balkan Ruby 2019: The Past, Present, and Future of Rails at GitHub
eileencodes
141
35k
Code Review Best Practice
trishagee
74
20k
The AI Revolution Will Not Be Monopolized: How open-source beats economies of scale, even for LLMs
inesmontani
PRO
3
3.7k
Prompt Engineering for Job Search
mfonobong
0
450
Build your cross-platform service in a week with App Engine
jlugia
234
19k
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