Android仮想マシンのランダムテストにおける命令列生成の強化

摘要

本稿では，Android仮想マシンのランダムテストにおける命令列の生成を強化する手法を提案する．Android 仮想マシンのランダムテスト手法において，既存のDEXファイルを変異させて生成する手法では，ベリファイアを通過できないテストケースを多く生成してしまうという課題がある．また，ベリファイアを通過できるDEXファイルを生成する手法では，1ファイル中に生成できる命令数，命令種類，およびクラスフィールドのバリエーションが少ない等の課題がある．本稿では，後者のAndroid仮想マシンのテストシステムを拡張し，バイトコードの規模とバリエーションを拡大する．本手法では，複数のメソッドを生成することにより，1ファイル中に生成できる命令数を増やす．命令列の生成法をボトムアップからトップダウンに変更することにより，命令の種類やバリエーションを増やす．また，クラスフィールドの型や修飾子等の情報を各セクションに挿入することにより，クラスフィールドの型と修飾子がテスト毎に変化するようにする．本手法に基づくテストシステムをPerl 5で実装し，Android 9.0の仮想マシンを対象にテストを行った結果，不具合を検出することはできなかったが，従来のテストシステムに比べてバイトコードの規模とバリエーションが拡大した．