제어 흐름 그래프의 유사 명령어 매칭 기반 그래프 편집 거리를 이용한 자바 프로그램의 유사도 비교 방법 = An Approach to Comparing Java Programs through the Graph Edit Distance with Similar Instruction Matching of Control Flow Graphs

국문 초록 (Abstract)

광범위한 기술 분야에서 소프트웨어가 필수적으로 사용되면서 소프트웨어의 특성을 이해하고 최적화하기 위한 다양한 분석 기술들이 활용되고 있다. 소프트웨어 유사성 분석은 중복 코드 검출, 표절 탐지, 코드 최적화, 악성코드 탐지 등 다양한 분야에 활용된다. 제어 흐름 그래프는 소프트웨어의 동작 특성을 표현할 수 있는 정적인 구조로서 소프트웨어의 구조적 특성을 표현하거나 동작 특성을 이해하는데 널리 활용된다. 본 논문에서는 자바 프로그램의 유사도 분석을 위해 제어 흐름 그래프의 편집 거리를 응용하는 방법을 제안한다. 그래프 편집 거리의 명령어 매칭에 대한 유연성을 개선하기 위해 유사한 명령어에 대한 클래스를 분류하고 명령어의 매칭에 적용하는 방법을 설계한다. 이 방법은 서로 유사한 제어 흐름 구조와 명령어를 가지는 프로그램에 대한 유사도 분석의 신뢰도를 높일 수 있다. 본 논문에서 제안한 방법의 성능을 검증하기 위해 자바 벤치마크 프로그램에 대해 실험을 하고, 결과의 정확도와 신뢰도를 평가하였다. 본 논문에서 제안한 방법은 유사 프로그램의 비교 결과에서 98%의 높은 정확도를 보여주었다. 본 논문에서 제안한 방법은 소프트웨어 유사도 분석 및 소프트웨어의 유사 명령어 매칭을 통해 소프트웨어의 동작 특성을 이해하는데 활용될 수 있을 것이라 기대된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

As software is essentially used in a wide range of technologies, various analysis techniques are employed to understand the characteristics of software and optimize it. Software similarity analysis is utilized in various fields, including duplicate code detection, plagiarism detection, code optimization, and malicious code detection. Control flow graphs are static data structures that express operational and structural characteristics of software. So, they are widely used for representing and understanding software's features. This paper proposes a method for analyzing similarities between Java programs by applying the edit distance of control flow graphs. To enhance the flexibility of matching instructions within control flow graphs, we have designed a method for classifying similar instructions and matching them based on these classes. This method can improve the reliability of similarity analysis results for programs that have similar control flow structures and instructions. We conducted experiments using Java benchmark programs and evaluated the accuracy and reliability of the proposed method. The results indicated that the method achieved a high accuracy rate of 98% in comparison experiments between similar Java programs. It is expected that the proposed method will be useful for analyzing software similarity and understanding the operational characteristics of software by matching similar instructions in programs.