Efficient Protocol Testing Under Temporal Uncertain Event Using Discrete-event Network Simulations
Efficient Protocol Testing Under Temporal Uncertain Event Using Discrete-event Network Simulations
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使用离散事件网络模拟在时间不确定事件下进行高效协议测试
DOI：
10.1145/3490028
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发表时间：
2022
影响因子：
0.9
通讯作者：
Qiao, Kevin
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Vu, Minh;Xu, Lisong;Elbaum, Sebastian;Sun, Wei;Qiao, Kevin
测试网络协议的实现是困难的，主要是因为网络事件的时间不确定性。为了利用网络模拟器评估网络协议实现的最坏情况性能或检测漏洞，我们需要系统地模拟网络协议在所有可能的时间不确定事件情况下的行为，这是非常耗时的。最近提出的基于符号执行的区间分支（SEIB）在单个模拟分支中模拟一组不确定情况，因此比蛮力测试更有效。在本文中，我们认为通过消除不必要的事件时间戳比较，SEIB的效率可以进一步显著提高。具体来说，我们总结并提出了SEIB应用于一般网络模拟器时的三种一般类型的不必要的比较，然后相应地提出了三种新的技术来消除它们。我们的大量模拟表明，我们的技术可以将SEIB的效率提高几个数量级，例如从几天到几分钟。
Testing network protocol implementations is difficult mainly because of the temporal uncertain nature of network events. To evaluate the worst-case performance or detect the bugs of a network protocol implementation using network simulators, we need to systematically simulate the behavior of the network protocol under all possible cases of the temporal uncertain events, which is time consuming. The recently proposed Symbolic Execution based Interval Branching (SEIB) simulates a group of uncertain cases together in a single simulation branch and thus is more efficient than brute force testing. In this article, we argue that the efficiency of SEIB could be further significantly improved by eliminating unnecessary comparisons of the event timestamps. Specifically, we summarize and present three general types of unnecessary comparisons when SEIB is applied to a general network simulator, and then correspondingly propose three novel techniques to eliminate them. Our extensive simulations show that our techniques can improve the efficiency of SEIB by several orders of magnitude, such as from days to minutes.
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