증명의 영역: Ada/SPARK의 수학적 안전성과 러스트의 한계

러스트의 ‘안전성’이 C/C++에 비해 비약적인 발전이라는 점은 의심의 여지가 없다. 하지만 그 안전성이 시스템 프로그래밍 세계에서 도달할 수 있는 궁극의 정점인 것처럼 이야기되는 것은 명백한 과장이다. 안전성이라는 가치를 객관적으로 평가하기 위해서는, 수십 년간 가장 엄격한 신뢰성을 요구하는 분야를 지배해 온 Ada/SPARK 생태계와 러스트의 보장 수준을 직접 비교해야만 한다.

러스트의 안전성 보장: ‘메모리 안전’의 영역

러스트의 핵심적인 안전성은 ‘소유권’과 ‘빌림’ 규칙을 통해 컴파일 시점에 메모리 안전(memory safety)과 데이터 경쟁(data race) 부재를 보장하는 것이다. 이는 컴파일만 통과하면 해당 유형의 버그는 존재하지 않는다는 강력한 선언이며, ‘제로 코스트 추상화’ 원칙 덕분에 런타임 성능 저하 없이 이 모든 것을 달성한다. 이것은 러스트가 이룬 위대한 공학적 성취다.

하지만 러스트의 보장은 이 영역에 머무른다. 프로그램의 전반적인 논리적 정확성(logical correctness)이나, 모든 종류의 런타임 오류(runtime error) 부재까지 보장하지는 않는다. 정수 오버플로우, 배열 인덱스 초과, 0으로 나누기 등의 오류는 여전히 발생할 수 있으며, 이는 메모리 오염과 같은 예측 불가능한 상태로 빠지는 대신, ‘패닉(panic)’이라 불리는 통제된 프로그램 중단으로 이어질 뿐, 프로그램의 지속적인 안정적 실행을 보장하지는 않는다.

Ada/SPARK의 안전성 보장: ‘프로그램 정확성’의 영역

반면, Ada/SPARK 생태계는 훨씬 더 넓은 범위의 안전성을 목표로 한다.

Ada의 기본 안전성: Ada 언어 자체는 강력한 타입 시스템과 계약 기반 설계(pre, post 조건 등)를 통해 메모리 오류뿐만 아니라 논리적 오류까지도 방지하려 시도한다. 만약 컴파일 시점에 증명할 수 없는 잠재적 오류(예: 런타임 입력값에 따른 배열 접근)가 있다면, 이를 안전하게 처리할 수 있는 예외(exception)를 발생시키는 코드를 런타임에 포함시켜 프로그램의 예측 불가능한 붕괴를 막는다. 이는 오류로부터 시스템이 회복하여 임무를 지속할 수 있게 하는 ‘회복력(Resilience)’을 제공한다.

SPARK의 수학적 증명: SPARK는 여기서 한 걸음 더 나아가, Ada의 ‘런타임 검사’조차 필요 없게 만든다. SPARK의 정형 검증 도구는 코드의 실행 경로를 수학적으로 분석하여, 런타임 오류 자체가 원천적으로 발생하지 않음을 ‘증명’한다.

아래 표는 두 언어(와 서브셋)의 보장 수준 차이를 명확히 보여준다.

표에서 명확히 드러나듯이, 러스트의 안전성은 매우 뛰어나지만 Ada/SPARK 생태계가 제공하는 다층적이고 수학적인 보증 수준에는 미치지 못한다. ‘러스트가 가장 안전하다’는 주장은, 오직 C/C++만을 비교 대상으로 삼을 때 유효한, 편협하고 자기중심적인 서사에 불과하다.

https://nimfsoft.art/ko/blog/2025/06/26/superior-rust-and-narcissism/

님프소프트 - 우월한 러스트와 나르시시즘 (초안)

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