Monitoring Hyperproperties over Observed and Constructed Traces
Zeroth Research（零次研究）；Institute of Science and Technology Austria (ISTA)（奥地利科学技术研究所）
本文提出一种监控超属性的方法，通过引入生成函数构造轨迹，扩展超节点逻辑，首次实现对含交替轨迹量词的异步超属性的运行时监控。
2026-10-11 cs.LO
Team Semantics for the Specification and Verification of Hyperproperties
我们开发团队语义的线性时序逻辑（LTL）来表达hyperproperties，这是最近被确定为一个关键的概念，在信息流属性的验证。从概念上讲，我们认为一个异步和同步的团队语义的变体。我们研究了这种新逻辑的基本性质，并对其可满足性、路径和模型检验问题的计算复杂性进行了分类。此外，我们将研究这些基本逻辑的扩展如何对添加其他原子运算符做出反应。最后，我们比较它的表现力的HyperLTL，另一个最近推出的逻辑hyperproperties。我们的研究结果表明，团队语义下的LTL是一个可行的替代HyperLTL，它补充了HyperLTL的表达能力，并具有部分更好的算法性能。
2018-06-25 cs.CC cs.LO
TAPAAL HyperLTL: A Tool for Checking Hyperproperties of Petri Nets
TU Berlin（柏林工业大学）；Aalborg University（奥尔堡大学）
本文提出了一种针对Petri网的HyperLTL模型检查器，用于验证超属性，该工具集成于TAPAAL框架并展示了其在计算机网络领域的应用性能。
2026-01-09 cs.LO
Visualizing Game-Based Certificates for Hyperproperty Verification
针对超属性验证缺乏可信证书的问题，提出将HyperLTL子集超属性的验证转化为量词博弈、以存在量词策略为证书的方法，并开发可视化工具HyGaViz支持交互式探索见证策略。
2025-01-17 cs.LO
Temporal Logics for Hyperproperties
提出了两种新的超性质验证逻辑。超属性将安全策略（如不干涉）表征为计算路径集的属性。标准的时态逻辑，如LTL、CTL和CTL*，一次只能引用一条路径，因此不能表达许多感兴趣的超性质。这里提出的逻辑，HyperLTL和HyperCTL*，在多个路径上向LTL和CTL* 添加显式和同时量化。这种量化使得能够表达超性质。给出了该逻辑的模型检验算法。针对HyperLTL的一个片段，实现了一个原型模型检测器。
2014-01-21 cs.LO
Probabilistic Hyperproperties of Markov Decision Processes
超属性是将系统的正确性描述为多个执行之间的关系的属性。超属性概括了跟踪属性，包括信息流安全要求，如不干扰，以及对称性、部分观察、鲁棒性和容错等要求。我们开始研究马尔可夫决策过程（MDP）的超性质的规范和验证。我们介绍了时间逻辑PHL（概率超逻辑），它扩展了经典的概率逻辑量化的标记和痕迹。PHL可以表达概率系统的各种超性质，包括经典应用，如概率不干扰，以及机器人和规划等领域的新应用。虽然PHL的模型检验问题一般是不可判定的，我们提供的方法证明和反驳公式的逻辑片段。该片段包括许多感兴趣的概率超性质。
2020-10-13 cs.LO
Tractable Hyperproperties for MDPs
RWTH Aachen University（亚琛工业大学）；Michigan State University（密歇根州立大学）；Radboud University（拉德堡德大学）
本文研究了MDPs中可计算的超属性验证问题，提出了一种高效算法以处理概率关系属性，包括可达性、安全性和Büchi目标，扩展了多目标MDP属性。
2026-04-08 cs.LO
Monitoring hyperproperties with circuits
本文根据Hyper-LTL的思想，给出了Hennessy-Milner逻辑安全片段的一种扩展，它具有迹集上的递归性。然后，它介绍了一种新的监测设置，采用类似电路的结构，结合定期监测的判决。这项研究的主要贡献是监测和他们的语义本身，以及一个监测合成程序从公式的逻辑，产生“电路样监测”的这种类型的声音和违反完成了一个有限的一组无限的痕迹。
2022-05-10 cs.LO
Monitoring Hyperproperties
超属性，如非干扰性和观察确定性，将多个系统执行相互关联。它们不能用标准的时态逻辑（如LTL、CTL和CTL*）来表示，因此不能用标准的运行时验证技术来监视。HyperLTL扩展了线性时间时态逻辑（LTL），在迹上显式量化，以表达Hyperproperties。我们研究了HyperLTL公式在三种不同输入模型下的运行时验证问题：（1）并行模型，其中并行处理固定数量的系统执行。(2)无限顺序模型，其中系统执行是顺序处理的，每次一个执行。在这个模型中，传入执行的数量可能会永远增长。(3)有界顺序模型，其中跟踪按顺序处理，传入执行的数量是有界的。我们证明了对于输入模型（1）和（3），决定HyperLTL公式的可监控性是PSPACE完全的。对于输入模型（2）中的无替代HyperLTL公式，判定可监控性是PSPACE完全的。对于每个输入模型，我们都提供了实用的监控算法。我们还提出了各种优化技术。通过识别规范的属性，如自反性，对称性和传递性，我们减少了跟踪之间的比较次数。对于顺序模型，我们提出了一种技术，最大限度地减少了需要存储的痕迹的数量。最后，我们提供了一个优化，简洁地表示存储的痕迹共享共同的前缀。我们评估了我们的优化，表明这会导致更可扩展的监控，特别是显着降低内存消耗。
2018-07-02 cs.LO
Deciding Hyperproperties Combined with Functional Specifications
我们研究了带有$\forall^*\exists^*$量词前缀的HyperLTL的可满足性，众所周知，$\forall^*\exists^*$通常是高度不可判定的。HyperLTL可以表达与多个跟踪相关的系统属性（所谓的超属性），这些属性通常与指定单个跟踪上的功能行为的跟踪属性相结合。在这种概念上的分裂之后，我们首先定义了$\forall^*\exists^*$ HyperLTL的几个安全和活性片段，并描述了它们（通常更容易）可满足性问题的复杂性。然后，我们添加LTL跟踪属性作为功能规范。虽然在许多情况下（高度）不可判定，但这种将“简单”HyperLTL和任意LTL相结合的方式也会产生有趣的新的可判定片段。$\forall^*\exists^*$片段的系统研究由$\forall\exists^*$ -HyperLTL可满足性的新（不完全）算法补充。
2022-05-30 cs.LO
On Hyperproperty Verification, Quantifier Alternations, and Games under Partial Information
CISPA Helmholtz Center for Information Security（CISPA亥姆霍兹信息安全中心）
针对含任意量词交替的超属性验证难题，提出利用部分信息下的层级多人博弈方法，证明其可判定性，拓展了博弈法的适用范围。
2025-10-04 cs.LO
Runtime Enforcement of Hyperproperties
强制机制在运行时监视反应式系统的不期望行为，并在系统的输出违反给定规范的情况下纠正系统的输出。在本文中，我们研究了超性质的强制执行问题，即，将多个计算轨迹相互关联的属性。我们详细阐述了两个跟踪输入模型中的超属性的健全和透明的执行机制的概念：1）并行跟踪输入模型，其中跟踪的数量是先验已知的，并且所有跟踪都是并行产生和处理的; 2）顺序跟踪输入模型，其中跟踪被顺序处理，并且跟踪的数量没有先验限制。对于这两个模型，我们研究了执行算法的规范作为公式普遍量化HyperLTL，超属性的时间逻辑。对于并行模型，我们描述了一种基于奇偶博弈的执行机制。对于顺序模型，我们表明，执法一般是不可判定的，目前的算法合理简化的问题（部分保证或限制安全属性）。此外，我们报告我们的原型实现的并行模型的实验结果。
2022-03-08 cs.LO
Efficient Monitoring of Hyperproperties using Prefix Trees
超属性，如非干扰和观察决定论，将多个计算轨迹相互关联，因此无法通过孤立考虑计算的工具进行监控。我们提出了在最新版本的RVHyper，运行时验证工具hyperproperties的监测方法。该工具的输入是时序逻辑HyperLTL中给出的规范，HyperLTL扩展了具有跟踪量词和跟踪变量的线性时序逻辑（LTL）。RVHyper按顺序处理执行跟踪，直到检测到违反规范。在这种情况下，将返回一组跟踪形式的反例。RVHyper采用了一系列优化：规范的预处理分析和最大限度地减少监控过程中需要存储的跟踪的过程。在这篇文章中，我们介绍了一种新的跟踪存储技术，安排在一个树状结构的痕迹，利用部分相等的痕迹。我们评估RVhyper现有的基准安全信息流控制，纠错码和对称性的硬件设计。作为安全性之外的一个示例应用程序，我们展示了如何使用RVHyper来检测硬件设计中的虚假依赖关系。
2021-01-18 cs.LO
Deciding branching hyperproperties for real time systems
本文研究实时系统分支超性质的判定问题，提出度量时序逻辑的分支超性质扩展HCMTL*，证明其在时间自动机上的验证不可判定，限定固定时间范围时可通过归约为有界实数域MSO问题实现可判定。
2024-05-20 cs.CR cs.LO
Centralized vs Decentralized Monitors for Hyperproperties
本文研究用 Hyper-recHML 表达的超性质的运行时验证，提出了集中式与去中心化监视器语言及其综合过程，并证明两者在合适的弱互模拟概念下是弱互模拟的，确保生成的监视器正确。
2025-04-30 cs.LO
Automata-Based Software Model Checking of Hyperproperties
我们开发了时态流逻辑（TSL）和超时态流逻辑（HyperTSL）模理论的模型检验算法。TSL扩展了线性时序逻辑（LTL）的存储单元，功能和谓词，使其成为一个方便的和表达的逻辑推理软件和其他系统的无限数据域。HyperTSL进一步将TSL扩展到hyperproperties的规范-与多个系统执行相关的属性。因此，HyperTSL可以在软件系统中表达信息流策略，如不干涉。我们用理论扩充了HyperTSL，得到了HyperTSL（T），并建立在LTL软件验证的方法上，得到了TSL和HyperTSL（T）的模型检验算法。这导致了一个合理但不一定完整的算法，用于HyperTSL（T）的forall*exists* 片段中包含的规范。我们的方法构成了第一个软件模型检验算法的时间hyperproperties与量词交替，不依赖于有限状态的抽象。
2023-03-26 cs.FL cs.LO
Non-Deterministic Planning for Hyperproperty Verification
CISPA Helmholtz Center for Information Security（CISPA亥姆霍兹信息安全中心）
本文提出利用非确定性规划作为中间语言，将HyperLTL超属性验证问题转化为QDec-POMDP规划实例，并证明对HyperLTL大片段可归约为经典、FOND或POND规划，实验验证了方法的有效性。
2024-05-22 cs.AI cs.FL cs.LO
On Conformant Planning and Model-Checking of $\exists^*\forall^*$ Hyperproperties
CISPA Helmholtz Center for Information Security, Germany（CISPA海德堡信息安全研究中心）
本文研究了$\exists^*\forall^*$超属性的模型检查与符合计划问题之间的紧密联系，证明两者可以相互转换并建立完整的编码方法。
2025-12-29 cs.AI cs.LO
Verifying Global Neural Network Specifications using Hyperproperties
University of Konstanz（康斯坦茨大学）
本文提出超性质形式体系以表达全局规范，利用现有验证方法验证单调性、Lipschitz连续性等，为所有潜在输入提供保证。
2023-06-21 cs.LG cs.LO
Coinductive Proofs for Temporal Hyperliveness
针对时序超性质演绎证明系统匮乏的问题，提出用共归纳关系近似∀*∃*ψ型超性质，构建Coq中的机械化框架HyCo并验证其可靠性与实用性。
2025-01-14 cs.LO cs.PL
Verifying Asynchronous Hyperproperties in Reactive Systems
CISPA Helmholtz Center for Information Security（CISPA亥姆霍兹信息安全中心）
本文提出了一种基于游戏的方法，用于验证反应系统中任意∀*∃* A-HLTL公式，解决了异步超属性的模型检查问题。
2025-12-29 cs.FL cs.LO cs.PL
HyperCertificates: Verification of Discrete-time Dynamical Systems against HyperLTL Specifications
University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）
本文提出一种归纳框架，通过超证书概念验证离散时间动态系统 against 超LTL规范。方法结合前瞻函数与屏障函数，利用闭包证书和SOS/SMT技术实现自动验证。
2026-05-01 cs.LO cs.SY eess.SY
Gray-box Monitoring of Hyperproperties (Extended Version)
许多重要的系统属性，特别是安全性和隐私性，无法静态验证。因此，运行时验证是一个有吸引力的替代方案。超属性的逻辑，如HyperLTL，支持一组丰富的此类属性。我们首先表明，黑盒监控HyperLTL一般是不可行的，并建议灰盒的方法。灰盒监控意味着在运行时对系统进行分析，这给可监控性（解决监控问题的可行性）带来了新的限制。因此，作为本文的另一个贡献，我们完善了经典的概念monitorability，无论是跟踪性能和hyperproperties，考虑到可计算的监视器。然后，我们应用我们的方法来监控一个隐私hyperproperty称为分布式数据最小化，表示为一个HyperLTL属性，通过使用基于SMT的静态验证器在运行时。
2019-10-04 cs.CR cs.FL cs.LO
Hyperproperty Verification as CHC Satisfiability
本文提出将∀ᵏ∃ˡ超属性验证问题归约为约束 Horn 子句可满足性问题，通过整合对齐与归纳不变式推断、结合博弈语义下的见证函数推断，实现超属性的可靠完备验证。
2024-01-31 cs.LO
First-order finite satisfiability vs tree automata in safety verification
在本文中，我们处理项重写系统的安全性验证。验证问题被转化为一个纯粹的逻辑问题，找到一个有限的反模型的一阶公式，进一步解决了通用的有限模型寻找过程。在成功验证过程中产生的有限反模型提供了一个简洁的描述系统不变量足以证明一个特定的安全属性。我们展示了这种方法相对于树自动机完成技术的相对完整性。从文献中的一组例子，我们证明了有限模型发现方法的效率，以及其解释能力。
2011-07-02 cs.LO
AutoHyper: Explicit-State Model Checking for HyperLTL
HyperLTL是一种可以表达超属性的时态逻辑，即，与系统的多个执行跟踪相关的属性。这样的性质变得越来越重要并且自然发生，例如，在信息流控制，鲁棒性，突变测试，路径规划和因果关系检查。到目前为止，HyperLTL的完整模型检验工具仅限于无替代公式，即，仅使用泛量化或仅使用存在迹量化的公式。涉及量词替换的属性只能以不完整的方式处理，即，即使该属性保持，验证也可能失败。在本文中，我们提出了AutoHyper，一个显式状态自动机为基础的模型检查器，支持完整的HyperLTL，并完成与任意量词交替的属性。我们表明，语言包含检查可以集成到HyperLTL验证，这使得AutoHyper受益于一系列现有的包含检查工具。我们评估AutoHyper的一组广泛的基准来自不同领域的文献，并将其与现有的（不完整的）方法进行HyperLTL验证。
2023-01-26 cs.LO
Decidability of Verification of Safety Properties of Spatial Families of Linear Hybrid Automata
我们考虑由无限多个均匀设计的线性混合自动机组成的系统，其动态行为由它们与相邻系统的关系决定。我们提出了一类这样的系统和一类安全属性，其验证可以减少到验证（小）家庭的有界大小的相邻系统，并确定在这种情况下，验证问题是可判定的，分别。固定参数易于处理。我们说明了一个例子，从协调车辆指导的方法，并描述了一个实现，使我们能够自动执行这样的验证任务。
2016-01-07 cs.LO
Formal Verification of Safety Properties Using Interpolation and k-induction
本技术报告介绍了使用SAT/SMT求解器的两种符号模型检验算法的实现，即基于插值的模型检验和基于k-归纳的模型检验。并对这两种模型检验算法进行了比较分析。
2022-07-04 cs.LO
Finite countermodels for safety verification of parameterized tree systems
本文讨论了树型拓扑参数化系统安全性的验证问题。验证问题被转化为一个纯粹的逻辑问题，找到一个有限的反模型的一阶公式，进一步解决了通用的有限模型寻找过程。一个有限的反模型方法是至少一样强大的定期树模型检验和单调抽象和向后符号可达性的基础上的方法。从文献中的一组例子说明了该方法的实际效率。
2011-07-26 cs.LO
Synchronous Team Semantics for Temporal Logics
University of Tübingen（蒂宾根大学）；Institut für Theoretische Informatik, Leibniz Universität Hannover（汉诺威莱布尼茨大学理论计算机科学研究所）；School of Computing Science, University of Glasgow（格拉斯哥大学计算科学学院）；Department of Computer Science, Aalborg University（奥尔堡大学计算机系）
本文为LTL和CTL提出团队语义，使其能表达超性质，研究其计算复杂度并证明带有团队语义的LTL是HyperLTL的可行替代方案。
2026-10-06 cs.LO
Prophecy Variables for Hyperproperty Verification
像HyperLTL这样的超属性的时态逻辑使用跟踪量词来表达与多个系统运行相关的属性。在实践中，这种规范的验证大多限于没有量词交替的公式，其中验证可以减少到检查系统的自组成上的跟踪属性。像$\forall π. \exists π'. ϕ$这样的量词替换可以通过互补来解决，也可以解释为$\forall$ -玩家和$\exists$-玩家之间的双人游戏，$\forall$ -玩家递增地构建轨迹$π$，$\exists$ -玩家以这样的方式构建$π'$，即$π$和$π'$一起满足$ϕ$。基于游戏的方法明显便宜但不完整，因为$\exists$玩家不知道$\forall$玩家的未来移动。在本文中，我们建立了游戏为基础的方法，可以通过添加（$ω$定期）时间预言完成。我们的证明是建设性的，产生一个有效的算法生成一套完整的预言。
2022-06-03 cs.CR cs.LO
Quantitative Safety: Linking Proof-Based Verification with Model Checking for Probabilistic Systems
本文提出了一种新的方法，用于增强基于证明的验证与性能风格的分析，在国家的最先进的概率系统的模型检验工具。定量的安全性能通常指定为概率系统不变量，并在证明为基础的环境中建模评估使用有界模型检验技术。我们的具体贡献包括声明的一个定理，是中央的模型检验安全性能的证明为基础的系统，建立一个程序，并在原型系统（YAGA），它很容易转换的概率模型中指定的证明为基础的环境，其等效的可验证的PRISM模型配备奖励结构的充分实施。奖励结构捕获概率不变量的精确解释，并可以在实验研究中揭示有关模型的简洁信息。最后，我们展示了一个概率图书馆的案例研究的技术的新颖性。
2009-12-10 cs.LO
Verifying Security Policies in Multi-agent Workflows with Loops
我们认为基于Web的工作流，如会议提交系统，如EasyChair的信息流安全策略的自动验证。我们的工作流描述语言允许循环，非确定性的选择，和无限数量的参与代理。信息流策略在超属性的时态逻辑中指定。我们证明了验证问题可以归结为一阶线性时间时序逻辑公式的可满足性，并为相关类别的工作流和规范提供可判定性结果。我们报告的一系列基准上实现我们的方法所获得的实验结果。
2017-08-29 cs.CR cs.LO
Compositional Safety Verification with Max-SMT
我们提出了一种基于条件归纳不变量的安全属性自动组合程序验证技术。对于给定的程序部分（例如，一个单一的循环）和一个后置条件$φ$，我们展示了如何使用Max-SMT求解器，一个归纳不变连同一个先决条件可以合成，使先决条件确保有效性的不变量和不变量意味着$φ$。由此，我们建立了一个自下而上的程序验证框架，传播小程序部分的先决条件作为前程序部分的后置条件。该方法从失败中恢复以证明前提的有效性，使用所获得的中间结果来限制搜索空间以进行进一步的证明尝试。由于一次只需要处理小的程序部分，因此我们的方法是可扩展和可分发的。导出的条件可以被看作是程序不同部分之间的隐式契约，从而使增量程序分析成为可能。
2015-08-03 cs.LO
Parameterized Verification of Safety Properties in Ad Hoc Network Protocols
总结了近年来Ad hoc网络协议安全性参数化验证的主要结果。我们考虑一个模型，其中的网络的通信拓扑结构表示为一个图形。节点表示各个进程的状态。相邻节点表示单跳邻居。进程是通过选择性广播消息进行通信的有限状态自动机。广播的接收仅限于单跳邻居。对于这个模型，我们考虑一个决策问题，可以表示为初始拓扑结构的存在，其中执行的协议可以导致配置至少有一个节点在某种状态下的验证。决策问题是参数的大小和形式的通信拓扑结构的初始配置。我们画出一个完整的图片，这个问题的可判定性和复杂性的边界，根据各种假设的可能的拓扑结构。
2011-08-09 cs.LO
A Temporal Logic of Security
提出了一种新的安全策略验证逻辑。该逻辑HyperLTL扩展了线性时间时态逻辑（LTL），并在多个执行路径上使用连接词进行显式和同时量化，从而使HyperLTL能够表达LTL无法表达的信息流安全策略。给出了一个HyperLTL片段的模型检测算法，并在原型模型检测器中实现了该算法。在HyperLTL中可表达的安全策略类的特征在于超属性的算术层次结构。
2013-07-09 cs.CR cs.LO
Formal Modeling and SMT-Based Parameterized Verification of Data-Aware BPMN (Extended Version)
我们提出了DAB --BPMN的一个数据感知扩展，该过程在案例和持久性数据上运行（分为一个称为目录的只读数据库和一个称为存储库的读写数据库）。该模型的表达能力和支持参数化验证的安全属性的可能性之间的权衡。具体而言，从文献中的灵感验证的工件系统，我们研究的安全属性检查无关的只读目录的内容，并接受潜在的存在无限的许多元组的目录和存储库中的验证问题。我们解决这样的问题，使用一个基于数组的向后可达性过程完全实现MCMT-一个国家的最先进的基于数组的SMT模型检查。值得注意的是，我们证明了该程序是健全的和完整的检查安全的DAB，并挑选出额外的条件，保证其终止，反过来，检查安全的可判定性。
2019-06-24 cs.LO
Verifying Global Two-Safety Properties in Neural Networks with Confidence
本文提出首个面向深度神经网络全局鲁棒性与公平性等置信度二安全性性质的自动化验证方法，通过自组合与 softmax 新型抽象实现可靠静态分析，并在 Marabou 上完成基准评估。
2024-09-03 cs.LO
Automated Software Verification of Hyperliveness
针对现有超属性验证多聚焦$k$-安全性的局限，提出基于约束的自动化算法，结合可靠完备程序逻辑与参数化最强后置条件，验证含超活性的$\forall^k\exists^l$属性，工具ForEx实验效果良好。
2024-03-05 cs.LO cs.PL
Toward Scalable Verification for Safety-Critical Deep Networks
Intel Labs（英特尔实验室）；Stanford University（斯坦福大学）
深度神经网络越来越多地用于安全关键应用，如自动驾驶和飞行控制，引起了人们对其安全性和可靠性的担忧。形式化验证可以通过保证深度学习系统按预期运行来解决这些问题，但目前的技术水平仅限于小型系统。在这份工作进展报告中，我们概述了我们在减轻这一困难方面的工作，通过追求两个互补的方向：设计可扩展的验证技术，并确定设计选择，从而使深度学习系统更易于验证。
2018-02-02 cs.AI cs.LO
Safety Verification of Parameterized Systems under Release-Acquire
研究了参数化系统在发布-获取语义下的安全性验证问题。已经表明，对于具有对原子比较和交换（CAS）指令的无限访问的系统，该问题是棘手的。我们表明，从验证的角度来看，近似结果的帮助，这是过于悲观。我们研究参数化系统组成的无限数量的环境线程执行相同的，但CAS免费的程序和一个固定数量的区别线程是不受限制的。我们的第一个贡献是一个新的语义，大大简化了RA，但仍然相当于上述系统的安全验证。我们将这个（一般）结果应用于我们模型的两个子类。我们表明，安全验证是唯一的\pspace-完成的有界模型检验问题的区别线程是无循环的。有趣的是，我们仍然可以负担无限的环境。我们表明，复杂性跳转到\nexp-完成线程模块化验证，其中一个不受限制的区别'自我'线程与环境的CAS-自由线程加循环区分线程（如在前面的设置）。除了验证的有用性，结果是强大的，因为它们划定了一个既定的语义的易处理性边界。
2022-05-05 cs.LO cs.PL
SAFEVM: A Safety Verifier for Ethereum Smart Contracts
以太坊智能合约是公开的，不可变的和分布式的，因此，它们很容易出现源于开发人员编程错误的漏洞。本文介绍了SAFEVM，这是一个以太坊智能合约的验证工具，它使用了最先进的C程序验证引擎。SAFEVM将以太坊智能合约（以Solidity源代码或编译后的EVM字节码提供）作为输入，可选地带有assert和require验证注释，并在输出中生成带有验证结果的报告。除了一般的安全注释外，SAFEVM还处理数组访问的验证：它自动生成SV-COMP验证断言，以便C验证引擎可以证明数组访问的安全性。我们的实验评估已经对从etherscan.io（超过24，000个）中提取的所有合同进行了评估，使用CPAchecker，SeaHorn和VeryMax作为后端验证器。
2019-06-12 cs.LO cs.PL
Formal Verification of PLCs as a Service: A CERN-GSI Safety-Critical Case Study (extended version)
本文提出一种符合功能安全标准的 PLC 程序形式化验证即服务，通过外部专家降低组织内部培训成本，并扩展至时间相关及专有技术保护组件建模，在 CERN 与 GSI 粒子加速器安全关键装置中验证了其有效性。
2025-02-26 cs.LO cs.SE
Continuous Safety Verification of Neural Networks
DENSO AUTOMOTIVE Deutschland GmbH（电装汽车德国有限公司）；ISCAS（中国科学院软件研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
将深度神经网络（DNN）部署为自动驾驶的核心功能会带来独特的验证和确认挑战。特别是，逐步完善基于DNN的感知的持续工程范式可以使先前建立的安全验证结果不再有效。这可能是由于新遇到的示例（即，输入域放大），或者由于DNN的后续参数微调活动。本文考虑将先前DNN安全验证问题中建立的结果转移到修改后的问题设置的方法。通过考虑状态抽象，网络抽象和Lipschitz常数的重用，我们开发了几个充分条件，只需在新问题中正式分析DNN的一小部分。在一个$1/10$ -缩放的车辆，装备DNN控制器，以确定从感知图像的视觉航路点的整体概念进行评估。
2021-09-25 cs.LG cs.LO
Safety Verification and Refutation by k-invariants and k-induction (extended version)
大多数软件验证工具都可以归类为许多已建立的系列之一，每个系列都有自己的重点和优势。例如，模型检验中的具体反例生成、抽象解释中的不变推理和演绎验证中的注释完备性等。这就产生了一个重要的和基本的可用性问题，因为用户可能不得不学习和使用一种技术来发现潜在的问题，但随后需要一种完全不同的技术来表明它们已经被修复。本文提出了一个统一的算法kIkI，它严格地推广了抽象解释、有界模型检验和k-归纳法。这不仅结合了这些技术的长处，而且使它们能够相互作用和相互加强，从而提供了一种“单一工具”的核查方法。
2015-06-29 cs.LO cs.SE
Formal Verification of Safety Architectures for Automated Driving
National Institute of Informatics（国立信息学研究所）；National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)（国立先进工业科学技术研究院（AIST））；Japanese-French Laboratory for Informatics（日法信息学实验室）；The Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI)（综合研究大学院大学（SOKENDAI））
该研究针对自动驾驶安全架构的安全验证问题，基于责任敏感安全（RSS）形式化工作提出支持假设-保证推理与类回退结构的新型程序逻辑，可形式化定义并证明安全架构安全性，且在靠边停车场景中完成了实验评估。
2023-08-20 cs.LO cs.RO
Dynamic Verification for File Safety of Multithreaded Programs
在本文中，我们提出了一个新的语义检查多线程程序的文件安全性。一个文件安全的程序是一个达到最终配置下提出的语义。我们用文件操作和多线程命令扩展了While语言，并将新语言称为whilef。本文证明了文件的安全性是一个不可判定的性质。在本文给出的一种特殊情况下，文件安全性成为一个可判定的属性。这种情况发生在用户提供指针信息时。如果文件是安全的，我们称之为强安全文件程序。我们修改了语言的语法和语义，并称之为SafeWhilef。
2012-06-05 cs.LO cs.PL
Interactive Safety Verification of Distributed Protocols by Inductive Proof Decomposition
Northeastern University（东北大学）；Microsoft Research（微软研究院）
本文提出归纳证明分解方法，用于交互式验证分布式协议的安全性，通过归纳证明图引导人类开发归纳不变量，提升大规模验证效率。
2026-04-21 cs.DC cs.LO
Formal Verification of Intersection Safety for Automated Driving
National Institute of Informatics（国立信息学研究所）；Japanese-French Laboratory for Informatics（日法信息学实验室）；AIST（产业技术综合研究所）；SOKENDAI（综合研究大学院大学）
本文扩展 dFHL 并引入混合控制流图，构建首个面向交叉口场景的 RSS 形式化验证框架，以自动发现并验证安全且不过度保守的控制策略条件。
2023-08-13 cs.LO cs.RO
Formal Verification of Probabilistic Multi-Agent Systems for Ballistic Rocket Flight Using Probabilistic Alternating-Time Temporal Logic
Institute of Computer Science, Polish Academy of Sciences（波兰科学院计算机研究所）；SpaceForest Sp. z o.o.（SpaceForest有限公司）
本研究提出基于概率交替时间时序逻辑的验证方法，用于验证弹道火箭飞行轨迹的安全性，通过整合真实飞行数据和环境随机性分析，确保任务安全并维持科学目标。
2025-11-27 cs.LO cs.MA
Parameterized safety verification of round-based shared-memory systems
我们考虑分布式算法的参数化验证问题，其目标是开发技术来证明给定算法的正确性，而不管参与进程的数量。受异步二进制共识算法的启发[J. Aspnes，Fast deterministic consensus in a noisy environment. Journal of Algorithms，2002]，我们考虑了基于轮的分布式算法与共享内存通信。这些系统中的一个特殊挑战是：1）进程的数量是无限的，更重要的是，2）每一轮都有一组新的寄存器。因此，验证算法需要管理两个无穷大的来源。在这种情况下，我们证明了安全验证问题，其中包括在决定是否所有可能的执行避免给定的错误状态，是PSPACE完整的。对于安全验证问题的负实例，我们还提供了指数下限和上限的最小数目的过程中所需的错误执行和最小轮上的错误状态可以覆盖。
2022-04-25 cs.DC cs.FL cs.LO
OVERT: An Algorithm for Safety Verification of Neural Network Control Policies for Nonlinear Systems
Stanford University（斯坦福大学）
深度学习方法可用于生成控制策略，但证明其安全性具有挑战性。由此产生的网络是非线性的，并且通常非常大。为了应对这一挑战，我们提出了OVERT：一个健全的算法的安全性验证的非线性离散时间闭环动态系统的神经网络控制策略。OVERT的新颖之处在于将经典形式化方法文献中的思想与较新的神经网络验证文献中的思想相结合。OVERT的核心概念是抽象非线性函数，并给出一组最优紧的分段线性边界。这种分段线性边界被设计用于无缝集成到ReLU神经网络验证工具中。OVERT可以通过计算可达集或直接求解可行性查询来证明有界时间安全性。我们展示了几个经典基准测试示例的安全验证的各种示例。OVERT在计算时间和可达集的紧密性方面都优于现有的方法。
2021-08-03 cs.LG cs.LO cs.SY
Pragmatic Formal Verification of Sequential Error Detection and Correction Codes (ECCs) used in Safety-Critical Design
Infineon Technologies（英飞凌科技）
针对安全关键系统中复杂ECC验证空间庞大导致证明有界的问题，提出结合校验子线性辅助断言、抽象模型、k-induction和数学属性等降复杂度技术的实用形式化验证方法，实现24小时内无界证明。
2024-04-28 cs.AI cs.LO
Safety Verification of Stochastic Systems under Signal Temporal Logic Specifications
研究随机系统在信号时序逻辑规范下的验证问题，提出STL侵蚀策略，将概率验证转化为更严格的确定性验证，可与现有算法无缝集成，数值实验验证了其有效性。
2025-02-11 cs.FL cs.LO cs.SY
