論文の概要: Characterizing Unsafe Code Encapsulation In Real-world Rust Systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.07936v1
• Date: Wed, 12 Jun 2024 06:59:51 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-13 18:05:32.519565
• Title: Characterizing Unsafe Code Encapsulation In Real-world Rust Systems
• Title（参考訳）: 現実世界のRustシステムでアンセーフなコードカプセル化を特徴付ける
• Authors: Zihao Rao, Yiran Yang, Hui Xu,
• Abstract要約: 内部アンセーフは、システムソフトウェア開発においてRustコミュニティによって提唱される重要な設計パラダイムである。 Rustコンパイラは、安全でないコードを含む安全な関数の健全性を検証することができない。 安全でないコードの本質的な使用法とカプセル化をモデル化するための,新しいアンセーフティアイソレーショングラフを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.285834282327349
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Interior unsafe is an essential design paradigm advocated by the Rust community in system software development. However, there is little official guidance or few best practices regarding how to encapsulate unsafe code and achieve interior unsafe. The problem is critical because the Rust compiler is incapable of verifying the soundness of a safe function containing unsafe code. Falsely declaring an interior unsafe function as safe may undermine the fundamental memory-safety guarantee of Rust. To address this issue, this paper studies how interior unsafe is achieved in practice, aiming to identify best practices to guide Rust code design concerning unsafe code encapsulation. Specifically, we propose a novel unsafety isolation graph to model the essential usage and encapsulation of unsafe code. Based on the graph, we further propose four major isolation types and nine structural patterns to split a graph into several small self-contained subgraphs. These subgraphs can serve as useful audit units for examining the soundness of unsafe code encapsulation. We applied our approach to four real-world Rust projects. The experimental results demonstrate that our method is effective in characterizing their encapsulation code. Additionally, we identified two common issues in these projects that could complicate soundness verification or incur unsoundness issues.
• Abstract（参考訳）: 内部アンセーフは、システムソフトウェア開発においてRustコミュニティによって提唱される重要な設計パラダイムである。 しかし、安全でないコードをカプセル化し、内部を安全でないものにする方法に関して、公式なガイダンスやベストプラクティスはほとんどない。 問題は、Rustコンパイラが安全でないコードを含む安全な関数の健全性を検証することができないためである。 内部の安全でない機能を安全に宣言することは、Rustの基本的なメモリ安全保証を損なう可能性がある。 この問題に対処するために,本稿では,非安全コードのカプセル化に関するRustコード設計をガイドするベストプラクティスの特定を目的とした,インテリアアンセーフの実現方法について検討する。 具体的には、安全でないコードの本質的な使用とカプセル化をモデル化するための、新しいアンセーフティアイソレーショングラフを提案する。 グラフに基づいて、グラフをいくつかの小さな自己完結部分グラフに分割する4つの主要な分離型と9つの構造パターンを提案する。 これらのサブグラフは、安全でないコードのカプセル化の健全性を調べるのに有用な監査ユニットとして機能する。 私たちは4つの現実のRustプロジェクトにアプローチを適用しました。 実験結果から,本手法はカプセル化コードの特徴付けに有効であることが示された。 さらに、これらのプロジェクトでは、音の検証を複雑にしたり、不協和性の問題を引き起こす可能性のある2つの一般的な問題を特定しました。

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