Property driven program slicing and watermarking in the abstract interpretation framework

L'interpretazione astratta è una teoria che formalizza l'approssimazione conservativa della semantica di sistemi informatici hardware e software, focalizzandosi su alcune proprietà, che espresse mediante opportune strutture algebriche (domini astratti) possono essere calcolate in modo corretto (anche se non completo). Una grande varietà di domini astratti può essere elaborata, a aseconda dei contesti di applicazione, e con scelta dei domini astratti è possibile modulare in modi diversi precisione e complessità computazionale. Questa tesi considera l'applicazione di tecniche di Interpretazione Astratta in tre diversi scenari: Program slicing; Watermarking di database relazionali; Watermarking del codice sorgente di programmi. Relativamente al Program slicing, viene proposto un raffinamento delle tecniche tradizionali già presenti in letteratura. Molto spesso, siamo interessati a una specifica proprietà delle variabili in un criterio di slicing, piuttosto che ai suoi effettivi valori. Questo è il caso, ad esempio, quando si analizza la non-interferenza in language-based security, dove le astrazioni entrano in gioco per modellare il potere osservativo degli attaccanti. In questo scenario, lo slicing tiene in considerazione le proprietà astratte delle variabili e le dipendenze astratte. Questo approccio allo slicing, non è solo la generalizzazione della tecnica tradizionale, ma offre nuovi spunti nelle relazioni tra diverse aree di ricerca dell'informatica. Un secondo scenario di applicazione delle tecniche di Interpretazione Astratta è la progettazione di watermarking di database relazionali, la cui rilevanza è legata al fatto che in Internet è molto importante preservare i diritti di proprietà nei database relazionali mantenuti in outsourcing. In tale ambito, viene proposta una tecnica di watermarking senza distorsione, che migliora la verifica dell'integrità dei database relazionali utilizzando un meccanismo di autenticazione pubblica. L'ultimo scenario considerato è quello del Watermarking del codice sorgente di programmi: all'aumentare della quantità di codice sorgente distribuito sul web, la protezione e il rilevamento delle proprietà del software è diventata una questione importante. Nella tesi, viene presentato uno schema di watermarking software a chiave pubblica (watermarking asimmetrico), basato su tecniche di trasformazione che preservano la semantica, e che è simile nello spirito alle zero-knowledge proofs. L'approccio proposto si pone come un'alternativa alla cifratura e l'autenticazione software piuttosto che come uno strumento per la protezione del copyright.