• ETRI Journal
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• 제37권5호
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• pp.1001-1011
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• 2015

Since just-in-time (JIT) has considerable overhead to detect hot spots and compile them at runtime, using sophisticated optimization techniques for embedded devices means that any resulting performance improvements will be limited. In this paper, we introduce a novel static Dalvik bytecode optimization framework, as a complementary compilation of the Dalvik virtual machine, to improve the performance of Android applications. Our system generates optimized Dalvik bytecodes by using Low Level Virtual Machine (LLVM). A major obstacle in using LLVM for optimizing Dalvik bytecodes is determining how to handle the high-level language features of the Dalvik bytecode in LLVM IR and how to optimize LLVM IR conforming to the language information of the Dalvik bytecode. To this end, we annotate the high-level language features of Dalvik bytecode to LLVM IR and successfully optimize Dalvik bytecodes through instruction selection processes. Our experimental results show that our system with JIT improves the performance of Android applications by up to 6.08 times, and surpasses JIT by up to 4.34 times.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제4권3호
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• pp.169-172
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• 2015

Dalvik is a virtual machine (VM) that is designed to run Java-based Android applications. A trace-based just-in-time (JIT) compilation technique is currently employed to improve performance of the Dalvik VM. However, due to runtime compilation overhead, the trace-based JIT compiler provides only a few simple optimizations. Moreover, because each trace contains only a few instructions, the trace-based JIT compiler inherently exploits fewer optimization and parallelization opportunities than a method-based JIT compiler that compiles method-by-method. So we propose a new method-based JIT compiler, named DEX2C, in order to improve performance by finding more opportunities for both optimization and parallelization in Android applications. We employ C code as an intermediate product in order to find more optimization opportunities by using the GNU C Compiler (GCC), and we will detect parallelism by using the Intel C/C++ parallel compiler and the AESOP compiler in our future work. In this paper, we introduce our DEX2C compiler, which dynamically translates Dalvik bytecodes (DEX) into C code with method granularity. We also describe a new method-based JIT interface in the Dalvik VM for the DEX2C compiler. Our experiment results show that our compiler and its interface achieve significant performance improvement by up to 15.2 times and 3.7 times on average, in Element Benchmark, and up to 2.8 times for FFT in Smartbench.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.107-117
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• 2006

자바 언어는 객체지향 언어이며 다양한 개발 환경과 이식성에 맞는 언어로써 각광을 받고 있다. 하지만 자바 언어는 실행속도가 느리다는 단점을 가지고 있다. 이러한 이유는 자바 프로그래밍 환경에서 자바 가상 기계 코드인 바이트코드가 인터프리터 방식으로 사용되기 때문이다. 따라서 프로그램의 수행에는 실행속도가 현저히 저하되는 단점이 발생하게 된다. 또한 자바 언어는 컴파일러를 통해 생성된 클래스 파일에 프로그램의 수행과 관련된 정보가 숨겨져 있다. 클래스 파일의 분석으로 바이트코드를 위한 효율적인 분석 및 최적화를 할 수 있다. 본 논문에서는 자바 클래스 파일의 정보들을 이용해 자바 바이트코드 분석을 하려한다. 분석을 위해 정적 단일 배정문 형태로 변환하게 되는데 정적 단일 배정문 형태는 정의-사용체인에서 변형된 형태이다. 정적 단일 배정문 형태는 각각의 타입들을 오직 한번만 배정하고 재명명함으로써 프로그램을 정적으로 분석 할 수 있게 한다. 정적 단일 배정문 형태는 최적화와 분석을 위한 효과적인 중간 코드이다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.129-139
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• 2013

자바 바이트코드는 타겟 머신이 아닌 자바 가상머신 상에서 동작된다. 이러한 자바 바이트코드는 바이너리 코드보다 고수준 표현을 사용하고 있어서 대부분의 자바 바이트 코드는 다시 자바 소스 파일로 바꿀 수도 있다. 난독화란 기본적으로 코드를 이해하기 어렵게 만드는 기술을 의미한다. 자바 코드의 보호를 위해서는 난독화가 사용될 수 있다. 그러나 프로그램을 복잡하게 만드는 난독화 기법은 대부분 프로그램의 크기를 증가시키고 실행 속도 또한 느려지게 만드는 원인이 된다. 본 논문에서는 대입문 병합 기법을 이용한 효율적인 자바 난독화 기법을 새롭게 제안한다. 대입문 병합 기법이 적용되면 대입문에 부작용(side effects)이 추가되어 대입문을 이해하기 어렵게 된다. 추가적으로 바이트코드의 크기가 줄어드는 장점도 있다.

• 정보보호학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.59-66
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• 2017

해커들이 자신들이 만든 악성코드의 분석을 어렵게 하기 위하여 코드 난독화 기법을 적용하고 있다. 최근의 난독화 기법은 가상화 난독화 기법을 통해 원래의 코드를 바이트코드로 만들고 가상머신이 이를 실행시키는 방식으로, 실행시키기 전에는 원래의 코드를 알 수가 없다. 프로그램 슬라이싱은 프로그램 분석기술 중 하나로 슬라이싱 기준을 정하고 그와 관련된 문장을 추출해내는 기술이다. 본 논문에서는 슬라이싱 기법을 사용하여 난독화를 해제하는 방법을 제시한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.122-131
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• 2010

본 논문에서는 자바 바이트코드를 분석하고 변환할 수 있는 새로운 도구인 CTOC 프레임워크를 설계하고 구현한다. CTOC는 자바 바이트코드의 분석과 코드 변환을 수행할 수 있는 도구로, 바이트코드 분석과 변환 과정을 효율적으로 구현하기 위해 확장된 제어 흐름 그래프인 eCFG(extended Control Flow Graph)와 바이트코드를 효과적으로 처리할 수 있는 중간 코드인 E-Tree(Expression-Tree)를 사용한다. eCFG와 E-Tree를 자바 바이트코드에 대한 분석과 최적화 코드 변환 과정에 적용하여 CTOC의 유용성과 확장 가능성을 보인다.

• 정보처리학회논문지D
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• 제13D권7호
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• pp.939-946
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• 2006

자바 바이트코드는 많은 장점을 갖지만 수행 속도가 느리고 분석이 어렵다는 단점을 갖는다. 이를 극복하기 위해 바이트코드에 대한 분석과 최적화가 수행되어야 한다. 최적화된 코드를 위해 CTOC를 구현하였다. 바이트코드에 대해 분석과 최적화를 수행하기 위해서는 우선 CFG를 생성해야 한다. 바이트코드의 특성 때문에 기존의 제어 흐름 분석 기술을 바이트코드에 적합하게 확장해야 한다. 또한 정적으로 분석하기 위해 CFG를 SSA Form으로 변환한다. SSA Form으로 변환하기 위해서는 지배 관계, 지배자 트리, 직접 지배자, $\phi$-함수, 재명명, 지배자 경계 등 많은 정보에 대한 계산을 수행한다. 본 논문은 기존의 CFG로부터 SSA Form으로 변환을 위해 알고리즘과 변환 과정을 기술한다. SSA Form이 적용된 그래프는 추후에 타입 추론과 최적화를 위해 사용된다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제35권7호
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• pp.442-451
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• 2008

대부분의 표절검사 시스템들은 소스코드를 이용해 유사도를 계산하고 표절 프로그램을 찾아낸다. 소스코드를 이용하여 표절검사를 수행할 경우, 소스코드 보안문제가 발생할 수 있다. 목적 코드를 이용한 표절검사는 소스코드 보안문제에 대한 좋은 대안이 될 수 있다. 본 논문에서는 자바 프로그램의 표절검사에 대하여 소스코드 없이 바이트코드를 이용해 표절검사를 수행하는 방법을 제시한다. 바이트코드를 이용한 표절검사는 크게 두 단계로 진행된다 먼저, 자바 클래스 파일로부터 메소드의 코드영역을 분석해 토큰 시퀀스를 생성한 다음 적응적 지역정렬을 이용해 유사도를 계산한다. 실험 결과, 소스코드와 바이트코드의 유사도는 비슷한 분포를 보였다. 또한, 소스코드 쌍과 바이트코드 쌍의 유사도 상관관계가 충분히 높게 측정되었다. 본 논문에서 제안한 바이트코드 표절검사 시스템은 소스코드를 이용해 직접 표절을 검사하기 전 단계에서 1차적인 검증도구로 활용할 수 있다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.160-169
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• 2006

본 논문은 바이트코드(bytecode) 수준에서 프로그램 분석과 최적화를 위한 구조를 서술한다. 바이트코드 수준에서 분석을 수행하기 위해서는 우선 제어 흐름 그래프(CFG : Control Flow Graph)를 생성해야 한다. 바이트코드의 특성 때문에 기존의 제어 흐름 분석 기술을 바이트코드에 적합하게 확장해야 한다. CFG를 작성하기 위해 기본 블록을 생성하고 기본 블록간의 관계를 이용하여 최적화 과정에서 사용되는 각종 정보를 생성한다. 생성된 CFG는 자바 바이트코드의 이해와 유지보수를 위해 테스트되고, 데이터 흐름 분석과 의존성 분석과 같은 다른 분석을 위해서 사용된다. 본 논문에서는 바이트코드 수준의 제어 흐름 분석을 위해 CTOC(Classes To Optimized Classes)의 CTOC-BR(CTOC-Bytecode tRanslator)을 구현한다. CTOC는 자바 바이트코드의 최적화와 분석을 위해 현재 개발 중인 프레임 워크의 이름이고, CTOC에서 CTOC-BR은 스택 기반인 바이트코드의 최적화와 분석을 쉽게 하기 위해 트리 형태로 변환을 수행하는 도구이다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2003년도 추계학술발표논문집 (중)
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• pp.1197-1200
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• 2003

USIM(Universal Subscriber Identity Module) 기술은 데이터의 관리와 보호를 하나의 소형 칩 내에 집약시킨 기술로 최근에 이 기술에 대한 관심도가 증가하고 있다. 자바카드 가상기계는 자바 언어로 작성된 프로그램이 USIM 칩 내부에서 실행 가능하도록 해준다. 하지만 자바카드 가상 기계는 자원 제약적인 디바이스의 특성으로 인하여 검증기술을 제공하지 않는다. 본 논문에서는 정적 체크 기반의 효율적인 바이트코드 검증기를 제안한다. 연구 결과 본 논문에서 제안하는 검증기는 일반적인 것에 비해 90% 이상의 사이즈가 감소되었다.