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의료기기 소프트웨어 정적검증을 통한 임베디드 코딩룰과 실행시간 오류 간 연관성 분석
An Analysis of the Relation between Runtime Errors and Embedded Coding Rule using Static Analysis of Medical Software 원문보기

한국정보처리학회 2016년도 추계학술발표대회, 2016 Oct. 27, 2016년, pp.497 - 500  

유새열 (아주대학교 전자공학과) ,  최기용 (아주대학교 전자공학과) ,  이정원 (아주대학교 전자공학과)

초록
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최근 임베디드 소프트웨어의 신뢰성과 안전성을 보장하기 위하여 코딩룰인 MISRA-C를 자동차 뿐만 아니라 군사, 의료 분야등 광범위한 분야에서 이용하고 있다. 하지만 MISRA-C가 자동차 시스템분야의 MISRA 가이드를 이용하여 개발되었기 때문에 타 분야의 분야별 특성을 모두 고려하지 못한다는 문제점이 제시되고 있다. 따라서 본 논문에서는 향후 의료기기 분야의 특성을 고려한 코딩룰을 제시하기에 앞서, 의료기기 소프트웨어에서의 코딩룰 필요성을 제시한다. 이를 위해 개발 단계의 의료기기 소스코드에 MISRA-C를 적용하여 정적 분석을 해보고, 적용 유무 따른 실행시간 오류 결과를 분석한다. 분석 결과, 코딩룰을 이용하면 실질적으로 실행시간 오류 발생을 막을 수 있고, 적용 과정에서 기타 다른 실행시간 오류들 또한 해결됨을 확인하였다. 위 결과로 본 논문에서는 의료 분야의 특성을 고려한 특화 코딩룰의 필요성을 제시한다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 그 후, 코딩룰이 적용된 개발 단계의 의료기기 소스코드에 다시 한번 CodeSonar를 이용해, 실행시간 오류를 검출하였다. 그리고 이렇게 나온 두 결과 사이의 차이를 분석하여 실제로 MISRA-C:2004를 적용했을 때 실행시간 오류가 얼마나 개선되는지 확인해보았다.
  • 따라서 본 논문에서는 CodeSonar를 이용해, 개발 단계 의료기기 소스코드의 실행시간 오류를 검출 및 분석한다.
  • 따라서 본 논문에서는 개발 단계의 의료기기 소스코드에 MISRA-C를 적용해보고, 적용 유무에 따른 실행시간 오류 결과 분석을 통해 의료기기 분야에 특화된 코딩룰 필요성을 제시하였다. 또한 이를 통해 향후 연구에서는 MISRA-C에 의료기기 분야의 특성을 도입하여 규칙들을 분류하고 추가, 제거한 의료기기용 소프트웨어 특화 코딩룰을 생성하려고 한다.
  • 본 논문에서는 위와 같은 프로세스에 근거하여, 안정성이 확보된 SW를 얻음으로써, 의료기기 분야의 코딩룰 적용의 필요성을 제시한다.
  • 본 논문에서는 의료기기 분야의 특성을 고려한 의료기기 코딩룰을 생성하기에 앞서, 의료기기 분야에 임베디드 코딩룰을 적용해보고 결과를 분석해보았다. 그리고 분석 결과를 통해, 의료기기 분야 코딩룰의 필요함을 알 수 있었다.
  • 본 논문에서는 정적 분석 후, 나온 결과에 가장 최신의 MISRA-C:2012가 아닌 현재 가장 널리 사용되고 있는 MISRA-C:2004를 사용하여 실행시간 오류를 해결한다. 이 단계를 거쳐 신뢰성이 확보된 소스코드를 얻고, 이로부터 의료기기 분야의 특화 코딩룰의 필요성을 제시한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
의료기기 소프트웨어의 경우 안전성이 우선되어야 하는 이유는 무엇인가? 의료기기 소프트웨어의 경우에는 결함이 환자의 생명과 직결되기 때문에 안전성을 우선적으로 고려해야한다[1]. 2005년부터 2009년까지 미 FDA로 보고된 710건의 사망사고는 약물 자동 주입기 문제와 관련이 있었고, 이 중, 많은 수의 사고가 의료기기 소프트웨어의 오동작과 관련이 있었다[3].
소프트웨어의 신뢰성을 검사하고 오류를 찾는 방법은 어떻게 분류할 수 있는가? 소프트웨어의 신뢰성을 검사하고 오류를 찾는 방법에는 크게 동적 분석(Dynamic analysis)과 정적 분석(static analysis)방법으로 분류할 수 있다. 동적 분석은 실제 프로그램을 테스트 데이터에 의해 실행하는 방식이고, 정적 분석은 프로그램 코드를 실행하지 않고 기호 실행 기법(symbolic execution techniques)을 사용하여 코드 검토를 하여 오류를 찾는 방법이다[2,4].
코딩룰을 통한 안전성 확보를 위한 연구의 프로세스는 어떠한가? • 정적 분석: 코딩룰이 적용되지 않은 의료기기용 SW를 정적 분석 도구를 통해 분석하여 실행시간 오류를 검출. • 코딩룰: 검출된 실행시간 오류 해결을 위해, MISRA-C 의 Rule을 적용하여 의료기기SW의 소스코드를 수정하고 안전성이 확보된 의료기기SW 생성. • 필요성 제시: 두 SW의 실행시간 오류를 분석하고, 그 결과로부터 코딩룰 적용의 필요성을 확보. • 의료기기용 SW 코딩룰 생성: 앞서 제기된 필요성에 근거하여, MISRA-C로부터 의료기기 분야 특성을 적용한 의료기기 특화 코딩룰 제시.
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