KAIST 전산학부 권영진 교수 연구팀이 실제 칩 없이도 CPU 내부 동작을 가상 환경에서 정밀하게 재현해 버그를 자동으로 탐지하는 기술을 개발했습니다.

최신 CPU는 구조가 복잡해 여러 작업을 동시에 처리하는 과정에서 명령 실행 순서가 뒤섞이는 동시성 버그가 발생할 수 있으며, 이는 시스템 오작동이나 보안 취약점으로 이어질 수 있지만 기존 방식으로는 발견이 매우 어려웠습니다.

권 교수팀은 CPU 내부 동작을 정밀하게 재현하는 가상 실행 기술을 구축해 최신 리눅스 커널에서 새로운 버그 11건을 찾아 수정하는 데 성공했습니다.

권영진 교수팀은 이번 연구 성과로 구글이 전 세계 신진 연구자를 대상으로 수여하는 'Research Scholar Award'(시스템 분야)를 수상했습니다.

이 상은 구글 리서치가 직접 심사하는 글로벌 연구 지원 프로그램으로, AI와 시스템 분야에서 최고 권위의 산업계 연구 지원 프로그램으로 꼽힙니다.

권 교수팀이 개발한 기술은 애플의 최신 M3 칩을 포함한 ARM 기반 서버에서 발생하는 동시성 버그를 자동으로 탐지할 수 있습니다.

기존 테스트 방식은 CPU 내부에서 실제로 어떤 명령이 어떤 순서로 실행되는지를 알기 어려워 버그를 정확히 찾기 힘들었습니다.

이번 기술은 CPU 내부 동작을 소프트웨어로 재현해 CPU를 분해하거나 실제 칩이 없어도 문제 지점을 정밀하게 추적할 수 있습니다.

연구팀은 이 기술을 활용해 리눅스 운영체제를 가상 환경에서 구동해 버그를 탐지한 결과, 새로운 버그 11개를 발견했고 모두 커뮤니티에 보고해 수정했습니다.

구글은 이 성과가 "자사 인프라에도 매우 중요한 기술적 기여"라고 평가했습니다.

이번 기술은 리눅스뿐 아니라 안드로이드, 윈도우 등 다양한 운영체제에 적용 가능한 범용성을 갖는 것으로 평가됩니다.

연구팀은 소프트웨어를 오픈소스로 공개해 산업계와 학계에 개방했습니다.

권영진 교수는 "KAIST의 시스템 연구 경쟁력을 국제적으로 인정받은 성과"라며 "안전하고 신뢰성 높은 컴퓨팅 환경 구축을 위한 연구를 계속하겠다"고 말했습니다.

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