論文の概要: Metamorphic Testing for Smart Contract Validation:A Case Study of Ethereum-Based Crowdfunding Contracts
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.09955v1
- Date: Fri, 17 Jan 2025 05:04:23 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-20 14:00:25.428375
- Title: Metamorphic Testing for Smart Contract Validation:A Case Study of Ethereum-Based Crowdfunding Contracts
- Title（参考訳）: スマートコントラクト検証のためのメタモルフィックテスト:Ethereumベースのクラウドファンディング契約を事例として
- Authors: Irving Jared Villanueva, Madhusudan Srinivasan, Faqeer Ur Rehman,
- Abstract要約: スマートコントラクトのテストにおける重要な課題は、正確な期待される結果が十分に定義されていないオラクルの問題である。
我々は、スマートコントラクトを検証するために、メタモルフィックリレーショナル(MR)を使用します。MRは、特定の入力に対して出力がどのように変化すべきかを定義し、テストが通過するかどうかを判断します。
以上の結果から,我々のMRは全変異体の25.65%を検出でき,最も有効なMRは89%であった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.11470070927586014
- License:
- Abstract: Blockchain smart contracts play a crucial role in automating and securing agreements in diverse domains such as finance, healthcare, and supply chains. Despite their critical applications, testing these contracts often receives less attention than their development, leaving significant risks due to the immutability of smart contracts post-deployment. A key challenge in the testing of smart contracts is the oracle problem, where the exact expected outcomes are not well defined, complicating systematic testing efforts. Metamorphic Testing (MT) addresses the oracle problem by using Metamorphic Relations (MRs) to validate smart contracts. MRs define how output should change relative to specific input modifications, determining whether the tests pass or fail. In this work, we apply MT to test an Ethereum-based crowdfunding smart contract, focusing on core functionalities such as state transitions and donation tracking. We identify a set of MRs tailored for smart contract testing and generate test cases for these MRs. To assess the effectiveness of this approach, we use the Vertigo mutation testing tool to create faulty versions of the smart contract. The experimental results show that our MRs detected 25.65% of the total mutants generated, with the most effective MRs achieving a mutant-killing rate of 89%. These results highlight the utility of MT to ensure the reliability and quality of blockchain-based smart contracts.
- Abstract（参考訳）: ブロックチェーンのスマートコントラクトは、金融、ヘルスケア、サプライチェーンといったさまざまな領域における合意の自動化と確保において重要な役割を担います。
重要なアプリケーションにもかかわらず、これらのコントラクトのテストは開発よりもあまり注意を払わず、スマートコントラクトのデプロイ後の不変性のために重大なリスクを残します。
スマートコントラクトのテストにおける重要な課題は、正確な期待される結果が十分に定義されておらず、体系的なテスト作業が複雑になる、というオラクルの問題である。
メタモルフィックテスト(MT)は、メタモルフィックリレーショナル(MR)を使用してスマートコントラクトを検証することで、オラクルの問題に対処する。
MRは特定の入力修正に対してどのように出力が変更されるべきかを定義し、テストが通過するか失敗するかを決定する。
本研究では,EthereumベースのクラウドファンディングスマートコントラクトのテストにMTを適用し,状態遷移や寄付追跡といったコア機能に注目した。
我々は、スマートコントラクトテストに適したMRのセットを特定し、これらのMRのテストケースを生成する。このアプローチの有効性を評価するために、Vertigo突然変異テストツールを使用してスマートコントラクトの欠陥バージョンを作成する。
実験の結果,全変異株の25.65%がMRであり,最も有効なMRは89%であった。
これらの結果は、ブロックチェーンベースのスマートコントラクトの信頼性と品質を保証するためのMTの有用性を強調している。
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