Slicing-based debugging of web applications in rewriting logic

The pervasiveness of computing on the Internet has led to an explosive growth of Web applications that, together with their ever-increasing complexity, have turned their design and development in a major challenge. Unfortunately, the huge expansion of development and utilization of Web computation has not been paired by the development of methods, models and debugging tools to help the developer diagnose, quickly and easily, potential problems in a Web application. There is an urgent demand of analysis and verification facilities capable to prevent insecure software that could cause unavailability of systems or services, or provide access to private data or internal resources of a given organization. The main goal of this MSc thesis is to improve the debugging of Web applications by embedding novel analysis and verification techniques that rely on the program semantics. As a practical realization of the ideas, we use Web-TLR that is a verification engine for dynamic Web applications based on Rewrite Logic. We extend Web-TLR with a novel functionality that supports effective Web debugging for realistic Web applications involving complex execution traces. This functionality is based on a backward trace slicing technique that is based on dynamic labeling. In order to extend the class of programs covered by the debugging methodology we formalize a generalization of the slicer to Conditional Rewriting Logic theories, greatly simplifying the debugging task by providing a novel and sophisticated form of pattern matching.Frechina Navarro, F. (2011). Slicing-based debugging of web applications in rewriting logic. http://hdl.handle.net/10251/15637Archivo delegad

A Rewriting-based, Parameterized Exploration Scheme for the Dynamic Analysis of Complex Software Systems

Los sistemas software actuales son artefactos complejos cuyo comportamiento es a menudo extremadamente difícil de entender. Este hecho ha llevado al desarrollo de metodologías formales muy sofisticadas para el análisis, comprensión y depuración de programas. El análisis de trazas de ejecución consiste en la búsqueda dinámica de contenidos específicos dentro de las trazas de ejecución de un cierto programa. La búsqueda puede llevarse a cabo hacia adelante o hacia atrás. Si bien el análisis hacia adelante se traduce en una forma de análisis de impacto que identifica el alcance y las posibles consecuencias de los cambios en la entrada del programa, el análisis hacia atrás permite llevar a cabo un rastreo de la procedencia; es decir, muestra como (partes de) la salida del programa depende de (partes de) su entrada y ayuda a estimar qué dato de la entrada es necesario modificar para llevar a cabo un cambio en el resultado. En esta tesis se investiga una serie de metodologías de análisis de trazas que son especialmente adecuadas para el análisis de trazas de ejecución largas y complejas en la lógica de reescritura, que es un marco lógico y semántico especialmente adecuado para la formalización de sistemas altamente concurrentes. La primera parte de la tesis se centra en desarrollar una técnica de análisis de trazas hacia atrás que alcanza enormes reducciones en el tamaño de la traza. Esta metodología se basa en la fragmentación incremental y favorece un mejor análisis y depuración ya que la mayoría de las inspecciones, tediosas e irrelevantes, que se realizan rutinariamente en el diagnostico y la localización de errores se pueden eliminar de forma automática. Esta técnica se ilustra por medio de varios ejemplos que ejecutamos mediante el sistema iJulienne, una herramienta interactiva de fragmentación que hemos desarrollado y que implementa la técnica de análisis de trazas hacia atrás. En la segunda parte de la tesis se formaliza un sistema paramétrico, flexible y dinámico, para la exploración de computaciones en la lógica de reescritura. El esquema implementa un algoritmo de animación gen érico que permite la ejecución indeterminista de una teoría de reescritura condicional dada y que puede ser objeto de seguimiento mediante el uso de diferentes modalidades, incluyendo una ejecución gradual paso a paso y una fragmentación automática hacia adelante y/o hacia atrás, lo que reduce drásticamente el tamaño y la complejidad de las trazas bajo inspección y permite a los usuarios evaluar de forma aislada los efectos de una declaración o instrucción dada, el seguimiento de los efectos del cambio de la entrada, y obtener información sobre el comportamiento del programa (o mala conducta del mismo). Por otra parte, la fragmentación de la traza de ejecución puede identificar nuevas oportunidades de optimización del programa. Con esta metodología, un analista puede navegar, fragmentar, filtrar o buscar en la traza durante la ejecución del programa. El marco de análisis de trazas gen érico se ha implementado en el sistema Anima y describimos una profunda evaluación experimental de este que demuestra la utilidad del enfoque propuesto.Frechina Navarro, F. (2014). A Rewriting-based, Parameterized Exploration Scheme for the Dynamic Analysis of Complex Software Systems [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/44234TESI

Combining Runtime Checking and Slicing to Improve Maude Error Diagnosis

The final publication is available at Springer via http://dx.doi.org/10.1007/978-3-319-23165-5_3This paper introduces the idea of using assertion checking for enhancing the dynamic slicing of Maude computation traces. Since trace slicing can greatly simplify the size and complexity of the analyzed traces, our methodology can be useful for improving the diagnosis of erroneous Maude programs. The proposed methodology is based on (i) a logical notation for specifying two types of user-defined assertions that are imposed on execution runs: functional assertions and system assertions; (ii) a runtime checking technique that dynamically tests the assertions and is provably safe in the sense that all errors flagged are definite violations of the specifications; and (iii) a mechanism based on equational least general generalization that automatically derives accurate criteria for slicing from falsified assertions.This work has been partially supported by the EU (FEDER) and the Spanish MINECO project ref. TIN2013-45732-C4-01 (DAMAS), and by Generalitat Valenciana ref. PROMETEOII/2015/013 (SmartLogic). F. Frechina was supported by FPU-ME grant AP2010-5681, and J. Sapiña was supported by FPI-UPV grant SP2013-0083.Alpuente Frasnedo, M.; Ballis, D.; Frechina Navarro, F.; Sapiña Sanchis, J. (2015). Combining Runtime Checking and Slicing to Improve Maude Error Diagnosis. En Logic, Rewriting, and Concurrency. Essays Dedicated to José Meseguer on the Occasion of His 65th Birthday. 72-96. https://doi.org/10.1007/978-3-319-23165-5_3S7296Alpuente, M., Ballis, D., Espert, J., Romero, D.: Backward trace slicing for rewriting logic theories. In: Bjørner, N., Sofronie-Stokkermans, V. (eds.) CADE 2011. LNCS, vol. 6803, pp. 34–48. Springer, Heidelberg (2011)Alpuente, M., Ballis, D., Frechina, F., Romero, D.: Backward trace slicing for conditional rewrite theories. In: Bjørner, N., Voronkov, A. (eds.) LPAR-18 2012. LNCS, vol. 7180, pp. 62–76. Springer, Heidelberg (2012)Alpuente, M., Ballis, D., Frechina, F., Romero, D.: Julienne: a trace slicer for conditional rewrite theories. In: Giannakopoulou, D., Méry, D. (eds.) FM 2012. LNCS, vol. 7436, pp. 28–32. Springer, Heidelberg (2012)Alpuente, M., Ballis, D., Frechina, F., Romero, D.: Using conditional trace slicing for improving Maude programs. Sci. Comput. Program. 80, Part B:385–415 (2014)Alpuente, M., Ballis, D., Frechina, F., Sapiña, J.: Slicing-based trace analysis of rewriting logic specifications with $$I$$ Julienne. In: Felleisen, M., Gardner, P. (eds.) ESOP 2013. LNCS, vol. 7792, pp. 121–124. Springer, Heidelberg (2013)Alpuente, M., Ballis, D., Frechina, F., Sapiña, J.: Inspecting rewriting logic computations (in a Parametric and Stepwise Way). In: Iida, S., Meseguer, J., Ogata, K. (eds.) Specification, Algebra, and Software. LNCS, vol. 8373, pp. 229–255. Springer, Heidelberg (2014)Alpuente, M., Ballis, D., Frechina, F., Sapiña, J.: Debugging Maude programs via runtime assertion checking and trace slicing. Technical report, Department of Computer Systems and Computation, Universitat Politècnica de València (2015). http://safe-tools.dsic.upv.es/abets/abets-tr.pdfAlpuente, M., Ballis, D., Frechina, F., Sapiña, J.: Exploring conditional rewriting logic computations. J. 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La innovación tecnológica en el marketing : publicidad dinámica

Frechina Navarro, F. (2008). La innovación tecnológica en el marketing : publicidad dinámica. http://hdl.handle.net/10251/8870.Archivo delegad

Red social geolocalizada sobre la tecnología de Google Maps : la innovación de la web asíncrona

Frechina Navarro, F. (2010). Red social geolocalizada sobre la tecnología de Google Maps : la innovación de la web asíncrona. http://hdl.handle.net/10251/8662Archivo delegad