औपचारिक सत्यापन में नीतिकारों को समझना

प्रोवर्स सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर सिस्टम की शुद्धता को साबित करने के लिए औपचारिक सत्यापन के क्षेत्र में उपयोग किए जाने वाले उपकरणों और तकनीकों का एक सेट है। प्रोवर्स का उपयोग सिस्टम की सुरक्षा, जीवंतता और निष्पक्षता जैसे गुणों को सत्यापित करने के लिए किया जा सकता है, और स्रोत कोड से लेकर उच्च-स्तरीय डिज़ाइन तक, अमूर्तता के विभिन्न स्तरों पर लागू किया जा सकता है। प्रोवर्स कई प्रकार के होते हैं, जिनमें शामिल हैं:

1. मॉडल चेकर्स: ये स्वचालित उपकरण हैं जो टेम्पोरल लॉजिक फॉर्मूले के विरुद्ध सिस्टम के गुणों को सत्यापित करने के लिए मॉडल चेकिंग एल्गोरिदम का उपयोग करते हैं। मॉडल चेकर्स के उदाहरणों में स्पिन, NuSMV और dReach.
2 शामिल हैं। प्रमाण सहायक: ये ऐसे उपकरण हैं जो गणितीय प्रमाणों के निर्माण और जाँच के लिए एक रूपरेखा प्रदान करते हैं। प्रूफ सहायकों के उदाहरणों में कॉक, इसाबेल और एचओएल लाइट.
3 शामिल हैं। टाइप सिस्टम: ये वे सिस्टम हैं जो प्रोग्राम अभिव्यक्तियों को उनकी संरचना और व्यवहार के आधार पर प्रकार निर्दिष्ट करते हैं। टाइप सिस्टम का उपयोग प्रोग्रामों की शुद्धता को साबित करने के लिए यह जांच कर किया जा सकता है कि वे कुछ प्रकार की बाधाओं को पूरा करते हैं। टाइप सिस्टम के उदाहरणों में सरल रूप से टाइप किया गया लैम्ब्डा कैलकुलस और हिंडले-मिलनर टाइप सिस्टम शामिल हैं।
4। तर्क-आधारित सत्यापन उपकरण: ये ऐसे उपकरण हैं जो किसी सिस्टम के गुणों को सत्यापित करने के लिए तार्किक तर्क तकनीकों का उपयोग करते हैं। तर्क-आधारित सत्यापन उपकरणों के उदाहरणों में केयली सिस्टम और वैम्पायर सिस्टम शामिल हैं।
5। प्रतीकात्मक निष्पादन-आधारित सत्यापन उपकरण: ये ऐसे उपकरण हैं जो किसी प्रोग्राम के संभावित निष्पादन पथों का पता लगाने और यह सत्यापित करने के लिए प्रतीकात्मक निष्पादन तकनीकों का उपयोग करते हैं कि वे कुछ गुणों को संतुष्ट करते हैं। प्रतीकात्मक निष्पादन-आधारित सत्यापन टूल के उदाहरणों में SymEX टूल और Soot टूल शामिल हैं। प्रोवर्स का उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जा सकता है, जिनमें शामिल हैं:

1। सॉफ़्टवेयर और हार्डवेयर सिस्टम का औपचारिक सत्यापन: विशिष्ट गुणों या आवश्यकताओं के विरुद्ध सॉफ़्टवेयर और हार्डवेयर सिस्टम की शुद्धता साबित करने के लिए प्रोवर्स का उपयोग किया जा सकता है।
2। गणितीय प्रमाणों के लिए प्रमाण सहायक: बीजगणित, ज्यामिति और तर्क जैसे क्षेत्रों में गणितीय प्रमाणों के निर्माण और जाँच के लिए नीतिवचनों का उपयोग प्रमाण सहायकों के रूप में किया जा सकता है।
3। प्रोग्रामिंग भाषाओं का सत्यापन: प्रोवर्स का उपयोग प्रोग्रामिंग भाषाओं की शुद्धता को उनके विनिर्देशों के अनुसार सत्यापित करने के लिए किया जा सकता है, जिसमें टाइप सिस्टम, परिचालन शब्दार्थ और अन्य औपचारिक परिभाषाएँ शामिल हैं।
4। सुरक्षा प्रोटोकॉल का औपचारिक सत्यापन: प्रमाणीकरण, गोपनीयता और अखंडता जैसे विशिष्ट गुणों या आवश्यकताओं के विरुद्ध सुरक्षा प्रोटोकॉल की शुद्धता को सत्यापित करने के लिए प्रोवर्स का उपयोग किया जा सकता है। सिस्टम-स्तरीय गुणों का औपचारिक सत्यापन: किसी सिस्टम की सुरक्षा, जीवंतता और निष्पक्षता जैसे सिस्टम-स्तरीय गुणों को सत्यापित करने के लिए प्रोवर्स का उपयोग किया जा सकता है।