|
|
Transducers in Automata Library Mata
Chocholatý, David ; Lengál, Ondřej (referee) ; Holík, Lukáš (advisor)
Implementujeme konečné převodníky do nové rychlé a jednoduché automatové knihovny Mata. Konečné převodníky jsou konečné stavové stoje modelující regulární relace. Naše hlavní použití pro konečné převodníky je kódovaní operací nahrazení (nahrazení slova nebo regulárního vzoru řetězcem). Nový SMT nástroj pro řešení formulí s omezeními nad řetězci Z3-Noodler používá knihovnu Mata jako základ pro jeho rozhodovací proceduru. Noodler potřebuje konečné převodníky k analýze programů manipulujících s řetězci s operacemi nahrazení. Analýzou zmíněných programů používaných ve webových aplikacích se zabrání útokům jako cross-site scripting (XSS) nebo vložení kódu. Hlavní odlišující vlastnosti knihovny Mata zahrnují jednoduchost (jednoduchá k užívání, úpravě a rozšíření) a efektivitu (pracuje rychle). Reprezentaci a algoritmy pro konečné převodníky jsme navrhli s ohledem na tyto vlastnosti knihovny. K reprezentaci konečných převodníků a jejich algoritmů znovupoužijeme a rozšíříme existující datové struktury a algoritmy pro konečné automaty v knihovně Mata. Reprezentace pro konečné převodníky slouží jako společná reprezentace pro konečné převodníky a budoucí reprezentaci automatů využívajících multi-terminálních binárních rozhodovacích diagramů pro práci s velkými abecedami. Navíc rozšíříme návrh o algoritmy pro konstrukci konečných převodníků modelujících operace nahrazení definovaných v SMT-LIB. Nakonec experimentálně vyhodnotíme efektivitu konečných převodníků v knihovně Mata na nové sadě příkladů s operacemi nahrazení z běhů nástroje Z3-Noodler a z řešení problémů nalezení vzoru.
|
|
|
Finding Weaknesses of Hyperscan
Hrabovský, Jiří ; Vojnar, Tomáš (referee) ; Síč, Juraj (advisor)
Cilem této bakalářské práce je vysvětlit, jak funguje open source vyhledávač regulárních výrazů Hyperscan, a poskytnutí přehledu algoritmů, které interně používá. Druhým cílem je pomocí experimentů zjistit, jak moc lze ovlivnit výkon Hyperscanu skenovaným textem. Na základě zdrojového kódu a článků od autorů Hyperscanu je v kapitole 3 vysvětleno, jak Hyperscan vyhledává regulární výrazy v textu a v kapitole 4 jsou vysvětleny implementace konečných automatů používaných Hyperscanem. Různé způsoby zpomalení vyhledávačů regulárních výrazů jsou zhodnoceny a je zvolena metoda, která je založena na fungování jedné z implementací konečných automatů používaných v Hyperscanu. Na základě zvolené metody je implementován generátor, který pro vybraný výraz vygeneruje text, jehož skenování by mělo Hyperscanu zabrat výrazně déle než u normálního textu. Provedené benchmarky ukázaly, že pro některé regulární výrazy způsobil generovaný text v porovnání vůči náhodnému textu výrazné prodloužení vyhledávání Hyperscanem. U nejvíce ovlivněného regulárního výrazu trvalo skenování generovaného textu více než 8000krát déle než skenování náhodného textu.
|
|
|
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.
|
|
| |
|
|
Fast Regular Expression Matching Using FPGA
Kaštil, Jan ; Martínek, Tomáš (referee) ; Kořenek, Jan (advisor)
The thesis explains several algorithms for pattern matching. Algorithms work in both software and hardware. A part of the thesis is dedicated to extensions of finite automatons. The second part explains hashing and introduces concept of perfect hashing and CRC. The thesis also includes a suggestion of possible structure of a pattern matching unit based on deterministic finite automatons in FPGA. Experiments for determining the structure and size of resulting automatons were done in this thesis.
|
|
|
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.
|
|
|
Lexical Analyzer for Multiprocesor Computers
Otáhal, Jiří ; Goldefus, Filip (referee) ; Čermák, Martin (advisor)
Aim of this thesis is to invent method, which should accelerate speed of the analysis of source texts with multiprocessor computers. For this purpose application runs multiple process in Unix system. Each undergoing process analyzes exact partition in source file and then closes itself. Outcome of this process are internal structures, which presents exact partition. Inter-code is sequentially built from the structures which are subsequently interpreted. This kind of parallel analysis achieves acceleration of speed on the contrary of typical sequential analysis.
|
guest ::
