[发明专利]一种基于JPF的Java代码SSA单路径的生成方法

说明书

本发明公开了一种基于JPF的Java代码SSA单路径的生成方法，其特征是包括如下步骤：步骤10：输入.java文件和.jpf文件，存放在src目录下；步骤11：对.java文件进行代码插桩，以便获得path condition；步骤12：编译得到.class文件，存放在bin目录下；步骤13：从.jpf文件获得JPF执行的的相关参数；步骤14：使用JPF的jpf‑symbc模块对.class文件进行符号执行，获取指定方法中的可达的单路径，根据插桩信息提取出path condition；步骤15：使用JDT AST修改单路径代码的AST，将单路径转化为SSA的格式；步骤16：将SSA格式的单路径以及path condition封装成符合Java语法规范的Java类，存放在path目录下，作为输出。

技术领域

本发明涉及一种基于JPF的Java代码SSA单路径的生成方法。

背景技术

程序静态分析(Program Static Analysis)是在不运行程序的前提下进行的代码分析工作，随着越来越多的代码被上传到开源代码库中，大多数代码不可以直接运行，我们要对这些开源代码进行分析理解，就需要借助静态分析技术。静态分析技术中经常会涉及到符号执行(Symbolic Execution)，抽象语法树(Abstract Syntax Tree，AST)分析，控制流分析(Control Flow Analysis)等，借鉴这些静态分析技术的思想，我们旨在提供一种Java代码静态单赋值(Static Single Assignment，SSA)格式的单路径的生成方法支持Java代码静态分析方面的工作，研究者可以在该工具的基础上进行Java代码的分析，降低了直接从代码文本进行分析的复杂性。

JPF(Java PathFinder)是由NASA开发的针对Java程序的模型检验工具，它的核心是一个Java虚拟机，其符号执行模块jpf-symbc可以对Java代码进行符号执行，提取出程序中的每一条可达路径以及路径上的约束。

JDT(Java Development Tools)是Eclipse提供的一组用于实现Java IDE的工具，核心是AST，利用JDT提供的AST访问API，我们可以将Java代码转化成AST，遍历AST树节点，修改AST树结构并将修改写回到源代码。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明目的是，提供一种Java代码SSA格式的单路径的生成方法支持Java代码静态分析方面的工作，研究者可以在该工具的基础上进行Java代码的分析，降低了直接从代码文本进行分析的复杂性。

本发明是通过以下的技术方案实现的：一种基于JPF的Java代码SSA单路径的生成方法，包括步骤：

步骤10：输入.java文件和.jpf文件，存放在src目录下；

步骤11：对.java文件进行代码插桩，以便获得path condition；

步骤12：编译得到.class文件，存放在bin目录下；

步骤13：从.jpf文件获得JPF执行的相关参数；

步骤14：使用JPF的jpf-symbc模块对.class文件进行符号执行，获取指定方法中的可达的单路径，根据插桩信息提取出path condition；

步骤15：使用JDT AST修改单路径代码的AST，将单路径转化为SSA的格式；

步骤16：将SSA格式的单路径以及path condition封装成符合Java语法规范的Java类，存放在path目录下，作为输出。

其中步骤10所输入的Java工程源代码和JPF配置文件具有如下的目录结构：

经过步骤16之后，最终输出相应的结果：