|
|
Automata Learning for Fast Detection of Anomalies in Network Traffic
Hošták, Viliam Samuel ; Matoušek, Petr (referee) ; Holík, Lukáš (advisor)
The focus of this thesis is the fast network anomaly detection based on automata learning. It describes and compares several chosen automata learning algorithms including their adaptation for the learning of network characteristics. In this work, various network anomaly detection methods based on learned automata are proposed which can detect sequential as well as statistical anomalies in target communication. For this purpose, they utilize automata's mechanisms, their transformations, and statistical analysis. Proposed detection methods were implemented and evaluated using network traffic of the protocol IEC 60870-5-104 which is commonly used in industrial control systems.
|
|
|
Comparing Speed of the Modern Systems for Regular Expression Matching
Trávníček, Jan ; Kořenek, Jan (referee) ; Kaštil, Jan (advisor)
This thesis describes how to compare the speed of modern tools for regular expressions matching. To compare the speed of each tool is used set of regular expressions from the Snort - Intrusion Detection System, which are specified in the PCRE notation. These regular expressions are evaluated by difeerent tools and the results are compared with each other. In this work is also solved difeerence between mathematical and practical perspective on the term of regular expression and transfer Perl regular expressions in POSIX regular expressions.
|
|
|
Abstraction of State Languages in Automata Algorithms
Chocholatý, David ; Síč, Juraj (referee) ; Holík, Lukáš (advisor)
Prověřujeme možnosti použití různých abstrakcí jazyků konečných automatů pro optimalizaci automatových algoritmů používaných pro rozhodování založené na automatech. Zajímáme se o abstrakci jazyků stavů na množiny přijímaných délek slov nebo Parikovy obrazy, reprezentované jako semi-lineární množiny, a zkoumáme možnosti jejich využití k optimalizaci automatových konstrukcí odstraňováním stavů založeném na abstrakcích jejich jazyků. Předvádíme několik abstrakcí a pracujeme na optimalizaci jejich výkonu. Používáme dva běžné automatové problémy, synchronní produkt konstrukci a rozhodování prázdnosti průniku konečných automatů, jako operace pro experimentální vyhodnocení, na kterých testujeme naše optimalizace. Naše abstrakce jsou nicméně aplikovatelné na mnohé další typické automatové operace, například generaci doplňku aj. Provedené experimenty ukazují, že navrhované optimalizace podstatně zmenšují generovaný stavový prostor pro oba testované problémy.
|
|
|
Automata in Infinite-state Formal Verification
Lengál, Ondřej ; Jančar, Petr (referee) ; Veith, Helmut (referee) ; Esparza, Javier (referee) ; Vojnar, Tomáš (advisor)
Tato práce se zaměřuje na konečné automaty nad konečnými slovy a konečnými stromy, a použití těchto automatů při formální verifikaci nekonečně stavových systémů. Práce se nejdříve věnuje rozšíření existujícího přístupu pro verifikaci programů které manipulují s haldou (konkrétně programů s dynamickými datovými strukturami), jenž je založen na stromových automatech. V práci je navrženo několik rozšíření tohoto přístupu, jako například jeho plná automatizace či jeho rozšíření o podporu uspořádaných dat. V práci jsou popsány nové rozhodovací procedury pro dvě logiky, které jsou často používány ve formální verifikaci: pro separační logiku a pro slabou monadickou druhořádovou logiku s následníkem. Obě tyto rozhodovací procedury jsou založeny na převodu jejich problému do automatové domény a následné manipulaci v této cílové doméně. Posledním přínosem této práce je vývoj nových algoritmů k efektivní manipulaci se stromovými automaty, s důrazem na testování inkluze jazyků těchto automatů a manipulaci s automaty s velkými abecedami, a implementace těchto algoritmů v knihovně pro obecné použití. Tyto vyvinuté algoritmy jsou použity jako klíčová technologie, která umožňuje použití výše uvedených technik v praxi.
|
|
|
Efficient Algorithms for Counting Automata
Mikšaník, David ; Holík, Lukáš (referee) ; Lengál, Ondřej (advisor)
Čítací automaty (CA) jsou klasické konečné automaty rozšířené o omezené čítače. CA stále reprezentují třídu regulárních jazyků, ale kompaktněji než konečné automaty. Jelikož jsou CA nedávným modelem, chybějí zde efektivní algoritmy implementující různé operace nad nimi. V této práci se primárně soustředíme na existující podtřídu CA zvanou monadické čítací automaty (MCA). Jsou to CA s čítacími smyčkami na třídě znaků, které se často vyskytují v praxi (např. při detekci paketů v síťovém provozu nebo analýze log souborů). Pro tuto podtřídu efektivně vyřešíme problémy prázdnosti a inkluze. Navíc poskytneme dvě rozšíření třídy MCA, které jsou stále podtřídou CA, a vyřešíme pro ně efektivně problém prázdnosti. MCA přirozeně vznikají z regulárních výrazů, které jsou rozšířené o čítací operátory vyskytující se pouze na třídě znaků. Náš algoritmus řešící problém inkluze MCA tedy může být použit jako základ nové metody pro testování inkluze takových regulárních výrazů. Tento přístup jsme experimentálně vyhodnotili na regulárních výrazech z praxe a porovnali s naivní metodou. Experimenty ukazují, že metoda používající náš algoritmus je více odolná proti stavové explozi. Také překonává naivní metodu, pokud regulární výrazy obsahují čítací operátory s velkými mezemi. Podle očekávání, pro jednoduché případy je naivní metoda stále rychlejší než metoda používající náš algoritmus.
|
|
|
Efficient Algorithms for Finite Automata
Hruška, Martin ; Rogalewicz, Adam (referee) ; Lengál, Ondřej (advisor)
Nondeterministic finite automata are used in many areas of computer science, including, but not limited to, formal verification, the design of digital circuits or for the representation of a regular language. Their advantages over deterministic finite automata is that they may represent a language in even exponentially conciser way. However, this advantage may be lost if a naive approach to some operations is taken, in particular for checking language inclusion of a pair of automata, the naive implementation of which performs an explicit determinization of one of the automata. Recently, several new techniques for this operation that avoid explicit determinization (using the so-called antichains or bisimulation up to congruence) have been proposed. The main goal of the presented work is to efficiently implement these techniques as a new extension of the VATA library. The implementation has been evaluated and is superior to other implementations in over 90% of tested cases by the factor of 2 to 100.
|
|
|
Context-Dependent Scanner
Hatina, Peter ; Koutný, Jiří (referee) ; Čermák, Martin (advisor)
This paper is devoted to principles of a lexical analysis and to a means of context resolution of a lexeme type, depending on its source code position. The lexical analysis, process of a lexical analyzer creation and possible solution for context lexeme recognition, based on a multiple automata system, is described. Lexical analyzer functionality is extended to accept tokens in other languages code blocks.
|
|
|
An Efficient Functional Library for Finite Automata
Říha, Jakub ; Hruška, Martin (referee) ; Lengál, Ondřej (advisor)
Finite automata are an important mathematical abstraction, and in formal verification, they are used for a concise representation of regular languages. Operations often used on finite automata in this setting are testing their universality and language inclusion. \mbox{A naive} approach to implement these operations leads to an explicit determinization of the automata, which can be costly and undesirable. There is, however, a more advanced method for performing those operations, called the Antichains algorithm, which avoids such an explicit determinization. This work shows how finite automata operations can be effectively implemented in Haskell and compares several approaches of their implementation. The obtained results are compared with VATA, an imperative implementation of a finite automata library.
|
|
|
Implementation of General Disassembler
Přikryl, Zdeněk ; Masařík, Karel (referee) ; Lukáš, Roman (advisor)
This thesis presents the process of creating disassembler for new designed processors. We demand automatic generation of the disassembler. Instruction set for processor is modeled by specialized language ISAC, which offers resources for description of the instruction set. For example it describes format of instruction in the assembly language or format of instruction in the binary form or behavior of this instruction. Internal model is coupled finite automata, which describes relation of textual form of the instruction and binary form of the instruction in formal way. The code of disassembler is generated from the internal model. This disassembler accepts program in binary code at the input and generate equivalent program in assembly language at the output.
|
|
| |
guest ::
