# Orquestrador de verificação formal SMT-LIB 2.7 / AIGER / BTOR2 (CDCL + BMC + k-indução + interpolação de Craig + IC3)

Uma pilha completa de verificação formal no navegador — sem binário cvc5/Z3: um analisador de scripts SMT-LIB 2.7 para o núcleo QF_BV + Bool com bit-blasting Tseitin dos operadores FixedSizeBitVectors, um leitor AIGER (aag ASCII e aig binário com descodificação delta; saídas como propriedades bad), um leitor BTOR2 com bit-blasting ao nível de palavra e, por baixo, um motor SAT CDCL escrito à mão (literais duplamente vigiados, atividades estilo VSIDS, aprendizagem 1-UIP, reinícios). Em modelos sequenciais executa BMC com traços testemunha, k-indução com reforço de estados únicos, interpolação de Craig estilo McMillan recertificada por SAT e um ciclo IC3/PDR-lite com bloqueio de cubos.

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- **Categoria:** Science & Education

- **Palavras-chave:** analisador smt-lib, solver qf_bv, motor sat cdcl, leitor aiger, verificacao btor2, verificacao limitada, invariante k-inducao, interpolacao de craig, ic3 pdr lite, traca de contraexemplo

## Visão geral

Tudo corre numa pilha TypeScript autónoma: o front-end SMT-LIB cobre o conjunto operatorio QF_BV/Bool habitual (com inlining de define-fun e vinculações let), os ficheiros AIGER são lidos em ASCII e binário (ANDs com codificação delta, funções next dos latches, saídas interpretadas como sinais maus HWMCC) e os modelos BTOR2 são bit-blasted a partir do nível de palavra. O núcleo SAT é um solver CDCL verdadeiro — a mesma família de algoritmos dentro do cvc5 e do Z3, à escala didática. Motores de segurança: o BMC encontra contraexemplos mais curtos com traços completos; a k-indução acrescenta restrições de estados únicos; o motor de interpolação deriva candidatos da estrutura da refutação e re-verifica cada um com chamadas SAT independentes antes de o chamar invariante — um candidato não verificado nunca é reportado como tal; e o IC3-lite mantém cubos bloqueados por frame, fechando a prova com k-indução. Guia de escala: larguras ≤ 16 e limites ≤ 30 mantêm execuções interativas.

## Entradas

- **Origem do modelo** (select)
- **Texto do modelo (ao colar)** (textarea): (set-logic QF_BV) (assert ...) (check-sat) | aag M I L O A ... | 1 sort bitvec 8 ...
- **Motor de verificação** (select)
- **Limite k para BMC / indução (1–30)** (number): 10

## Quando usar

- Ao validar equivalência lógica e propriedades de circuitos lógicos descritos nos formatos SMT-LIB (lógica QF_BV), BTOR2 ou AIGER.
- Para encontrar contraexemplos de execução mínima em sistemas sequenciais por verificação de modelos limitada (BMC).
- Ao provar invariantes de segurança indutivos sem a necessidade de instalar binários nativos pesados de solvers como cvc5 ou Z3.

## Como funciona

- Analisa scripts SMT-LIB 2.7 (QF_BV + Bool), arquivos AIGER (ASCII/binário) ou modelos BTOR2 em nível de palavras e aplica bit-blasting de Tseitin para gerar fórmulas proposicionais em CNF.
- Executa o motor SAT CDCL integrado, equipado com literais duplamente vigiados, heurística de ramificação VSIDS, aprendizado de cláusulas 1-UIP e reinícios periódicos.
- Aplica o algoritmo selecionado (desenrolamento BMC, k-indução com estados únicos, interpolação de Craig recertificada ou bloqueio de cubos IC3-lite) para atestar segurança ou produzir trilhas testemunhas de contraexemplo.

## Casos de uso

- Verificação de propriedades aritméticas e comutatividade de operadores bit-vector em especificações de hardware.
- Detecção de estados de erro inalcançáveis ou contraexemplos de ativação em máquinas de estados finitos codificadas em BTOR2.
- Depuração e prova de segurança formal de latches e circuitos lógicos lidos a partir de benchmarks AIGER HWMCC.

## Perguntas frequentes

### É necessário instalar solvers externos como Z3 ou cvc5?

Não. Todo o analisador, o bit-blasting e o motor CDCL rodam localmente no navegador em TypeScript autônomo.

### Quais formatos de modelo de entrada são aceitos?

O orquestrador aceita scripts SMT-LIB 2.7 (lógica QF_BV e Bool), circuitos AIGER (.aag e .aig) e especificações sequenciais BTOR2.

### Qual é a largura de bits e profundidade recomendada para execuções interativas?

Para manter a execução fluida no navegador, recomenda-se vetores de bits de largura ≤ 16 e limite de passos k ≤ 30.

### Como o motor garante a validade dos invariantes gerados por interpolação?

Cada candidato derivado da refutação é submetido a chamadas SAT independentes de re-verificação antes de ser classificado como invariante válido.

### O que acontece quando uma propriedade é violada no BMC?

O solver retorna o veredito UNSAFE e constrói o traço testemunha completo com os valores de entrada e estados em cada ciclo.

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