KAIST 권영진 교수팀, 구글 리서치 스칼라 어워드 수상

칩 없이 CPU 동시성 버그 자동 탐지 기술 개발

[세종=뉴스핌] 이경태 기자 = 한국과학기술원(KAIST)은 전산학부 권영진 교수 연구팀이 구글이 수여하는 'Research Scholar Award(리서치 스칼라 어워드)' 시스템 분야를 수상했다고 21일 밝혔다.

구글 리서치 스칼라 어워드는 인공지능, 시스템, 보안, 데이터 관리 등 다양한 분야에서 혁신적 연구를 수행하는 신진 교수를 지원하기 위해 2020년부터 시행된 글로벌 연구 지원 프로그램이다. 구글 리서치 연구진이 직접 심사하며, 전 세계 수백 명 중 극소수만 선정되는 매우 경쟁적인 프로그램으로 알려져 있다.

최신 CPU는 구조가 복잡해 여러 작업을 동시에 처리하는 과정에서 명령 순서가 뒤섞이는 '동시성 버그'가 발생할 수 있다. 동시성 버그는 컴퓨터가 갑자기 멈추거나 해커가 시스템을 공격하는 통로가 될 수 있는 심각한 보안 취약점이다.

그러나 기존 테스트 방식만으로는 이러한 오류를 발견하기 매우 어려웠다. CPU가 여러 작업을 동시에 처리하는 과정에서 작업 순서가 꼬여 발생하는 오류의 특성상, 실제 칩을 사용해도 재현이 어렵고 탐지가 거의 불가능했기 때문이다.

권 교수팀은 실제 칩 없이도 CPU 내부 동작을 가상 환경에서 정밀하게 재현해 버그를 자동 탐지하는 기술을 개발했다. 이 기술을 활용하면 CPU를 분해하거나 실제 칩을 사용하지 않아도 명령이 어떤 순서로 실행되는지, 어디에서 문제가 생기는지 소프트웨어만으로 정밀하게 분석할 수 있다.

연구팀은 특히 Apple M3와 같은 최신 ARM 기반 서버에서 발생하는 동시성 버그를 자동으로 탐지하는 기술을 구현했다. 이 시스템을 기반으로 리눅스 운영체제를 구동해 자동으로 버그를 탐지한 결과, 최신 리눅스 커널에서 신규 버그 11개를 발견했고 이를 개발자 커뮤니티에 보고해 모두 수정했다.

구글은 이 기술을 자사 글로벌 인프라에도 필수적인 기술로 평가하며 어워드를 수여했다. 이번 기술은 리눅스뿐 아니라 안드로이드, 윈도우 등 여러 운영체제에도 적용 가능한 범용성을 지닌 것으로 평가되며, 연구팀은 소프트웨어를 오픈소스로 공개해 학계와 산업계 누구나 활용할 수 있도록 했다.

권영진 교수는 "이번 수상은 KAIST 시스템 연구의 국제적 경쟁력을 입증한 것"이라며 "앞으로도 안전하고 신뢰성 높은 컴퓨팅 환경 구축을 위한 연구를 지속하겠다"고 말했다.

biggerthanseoul@newspim.com