检索结果-内蒙古大学图书馆

现代计算机 2022年第8期28卷 63-67页

作者：张晨辉周安民贾鹏四川大学网络空间安全学院成都610041

近年来,随着模糊测试的不断发展,定向模糊测试逐渐成为研究热点,其广泛应用于补丁测试、漏洞复现和静态分析验证等方向。当前定向模糊测试仍然存在一些问题,即距离不同的种子能量分配不均衡的问题。为了解决该问题,本文提出一种基于时... 详细信息

近年来,随着模糊测试的不断发展,定向模糊测试逐渐成为研究热点,其广泛应用于补丁测试、漏洞复现和静态分析验证等方向。当前定向模糊测试仍然存在一些问题,即距离不同的种子能量分配不均衡的问题。为了解决该问题,本文提出一种基于时间分片的定向模糊测试工具SliceAFL。在程序运行的不同时间,为不同距离的种子采用不同的能量调度算法,以平衡各种状态下的种子能量。SliceAFL对7个真实程序进行测试,与AFLGo相比,在长路径的CVE复现速度提高了30%,并且覆盖率和crash数量均有提升。

关键词：漏洞挖掘模糊测试定向模糊测试时间分片能量调度

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有效覆盖引导的定向灰盒模糊测试

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软件学报 2022年第11期33卷 3967-3982页

作者：杨克贺也平马恒太蔡春芳谢异董柯基础软件国家工程研究中心(中国科学院软件研究所) 北京100190 中国科学院大学北京100049 计算机科学国家重点实验室(中国科学院软件研究所) 北京100190

定向灰盒模糊测试技术在度量种子对目标执行状态的搜索能力时,除了考虑种子逼近目标代码的程度之外,还需要分析种子对多样化执行状态的发现能力,从而避免陷入局部最优.现有的定向灰盒模糊测试主要根据全程序的覆盖统计来度量种子搜索多... 详细信息

定向灰盒模糊测试技术在度量种子对目标执行状态的搜索能力时,除了考虑种子逼近目标代码的程度之外,还需要分析种子对多样化执行状态的发现能力,从而避免陷入局部最优.现有的定向灰盒模糊测试主要根据全程序的覆盖统计来度量种子搜索多样化执行路径的能力.然而,目标执行状态仅依赖于部分程序代码.如果带来新覆盖的种子并未探索到目标状态计算所依赖的新执行状态,其不仅不能扩大种子队列对目标执行状态的搜索能力,而且会诱导测试目标无关的代码和功能,阻碍定向测试向目标代码的收敛.为了缓解该问题,从待发现目标执行状态依赖代码的覆盖统计着手,提出了一种有效覆盖引导的定向灰盒模糊测试方法.利用程序切片技术提取影响目标执行状态计算的代码.通过能量调度(即控制种子后代生成数量),提升引发该部分代码控制流新覆盖变化的种子能量,降低其他冗余种子的能量,使定向灰盒模糊测试专注于搜索目标相关的执行状态.在测试集上的实验结果显示,该方法显著提升了目标状态发现效率.

关键词：定向模糊测试有效覆盖冗余种子能量调度程序切片

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基于LSTM和动态策略的定向灰盒模糊测试技术

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计算机工程与应用 2022年第18期58卷 147-153页

作者：李兆基王田原周自强王尧陈永乐太原理工大学信息与计算机学院山西晋中030600 国网山西省电力公司电力科学研究院电网技术中心太原030001

定向模糊测试旨在快速生产测试用例,达到给定的程序目标位置区域并发现程序错误。但目前的定向模糊测试工具普遍存在测试效率较低的问题,为此提出了一种基于神经网络的定向灰盒模糊测试方法,通过学习过去的模糊探索输入文件中不同位置... 详细信息

定向模糊测试旨在快速生产测试用例,达到给定的程序目标位置区域并发现程序错误。但目前的定向模糊测试工具普遍存在测试效率较低的问题,为此提出了一种基于神经网络的定向灰盒模糊测试方法,通过学习过去的模糊探索输入文件中不同位置的变异模式以生成模型来预测当前种子能够产生输入增益的位置,从而指导模糊器进行优化突变。同时为了解决定向灰盒模糊器中探索与开发的权衡问题,引入了一种动态策略在模糊测试过程中自适应协调两个阶段。基于现有的模糊测试框架AFL实现了一个原型系统,命名为DYNFuzz,并在3个基准上对其进行了测试和评估,实验结果表明,DYNFuzz具有比其他模糊器更高的定向性能和测试效率,并且不会陷入由探索开发不平衡导致的局部困境。

关键词：定向模糊测试神经网络优化突变动态策略

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针对缺陷根源定位的测试用例生成技术

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计算机科学 2023年第7期50卷 10-17页

作者：杜昊王允超燕宸毓李星玮信息工程大学数学工程与先进计算国家重点实验室郑州450001

缺陷根源定位是软件调试的重要阶段,基于频谱的缺陷根源定位方法是软件自动化调试研究中的热点问题,但其定位效果很大程度上取决于测试用例的质量。不同类型软件的测试输入通用性差,随机生成的测试输入则存在过拟合或混杂项过多的问题,... 详细信息

缺陷根源定位是软件调试的重要阶段,基于频谱的缺陷根源定位方法是软件自动化调试研究中的热点问题,但其定位效果很大程度上取决于测试用例的质量。不同类型软件的测试输入通用性差,随机生成的测试输入则存在过拟合或混杂项过多的问题,导致分析结果误差较大,致使目前该类技术的应用场景有限。针对测试用例生成问题,提出了基于崩溃路径的分阶段探索方法Dgenerate,并实现原型工具Dloc。首先利用二进制插桩手段在程序执行输入阶段于基本块中插桩路径信息,根据此信息将原始测试输入划分为普通型和引导型;然后利用动态能量调度算法探索崩溃相关路径生成高质量的测试用例;最后在原始程序中执行测试用例并追踪执行时信息,通过统计分析的方法有效地定位到程序缺陷根源的位置。文中选取了6个不同类型软件中的15个真实CVE漏洞进行实验,结果显示Dloc生成的测试用例与已有技术相比可以将定位效率平均提升75%,并且Dloc能够以87%的准确性在评分前五的位置中输出缺陷根源相关代码片段,验证了所提方法系统的可行性和实用性。

关键词：根源定位测试用例程序频谱统计分析定向模糊测试

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面向Java反序列化漏洞调用链搜索方法的研究

面向Java反序列化漏洞调用链搜索方法的研究

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作者：胡凯翔电子科技大学

学位级别：硕士

随着分布式服务的普及,在频繁使用反序列化技术的场景中,应用程序开发过程的错误和程序各类型方法之间的依赖关系容易导致不可信的数据传入到程序中被执行造成危害。本文针对Java技术栈中反序列化漏洞分析与调用链搜索存在的“静态分析... 详细信息

随着分布式服务的普及,在频繁使用反序列化技术的场景中,应用程序开发过程的错误和程序各类型方法之间的依赖关系容易导致不可信的数据传入到程序中被执行造成危害。本文针对Java技术栈中反序列化漏洞分析与调用链搜索存在的“静态分析不完备,缺失对Java反射与动态代理分析”、“动静态混合分析低效”等问题,导致调用链搜索结果失准且效率低下,提出一种基于静态污点分析和定向模糊测试的调用链验证及搜索方法,并实现了自动化搜索Java反序列化漏洞调用链工具Gadget Searcher。与目前流行的同类工具对比,实验证明Gadget Searcher能更精确、高效地找出调用链。本文研究工作主要有以下三个部分: (1)针对“静态分析不完备,缺失对Java反射与动态代理分析”问题,提出一种改进的基于静态污点分析的调用链搜索方法,增加对Java动态特性的建模分析,提高了静态分析准确率。 (2)针对“动静态混合分析低效”问题,提出基于定向模糊测试的调用链验证及搜索方法,提高了动静态混合分析的准确率和效率。在静态分析结果基础上,以得到的调用图及图中的潜在调用链作为导向,生成结构化测试用例,对潜在调用链进行验证的同时搜索新调用链。 (3)根据上述提出的方法,实现Java反序列化漏洞调用链挖掘工具Gadget Searcher。静态分析模块基于Soot框架、Neo4j数据库等实现,参考蚁群算法实现种子动态能量调控,基于JQF+Quick Check生成结构化测试用例,利用ASM加Java Agent技术实现字节码插桩。实验数据集来自ysoserial、marshalsec和最近披露的反序列化相关CVE,经实验分析与验证,静态污点分析搜索结果准确率能达到62.2%,比起工程上使用广泛的Gadget Inspector系列工具,其准确率只有10%到35%,已有大幅提升;加入模糊测试后,限制运行时间15min时准确率能达到76.5%,结合动态测试后准确率进一步提高;且在同样运行时间内,Gadget Saearcher比同类动静态混合分析工具能搜索到更多可利用调用链。综上所述,表明Gadget Searcher的调用链检测结果准确率与搜索效率均更高。

关键词： Java反序列化漏洞静态污点分析定向模糊测试

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面向C/C++程序的漏洞自动化验证系统

面向C/C++程序的漏洞自动化验证系统

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作者：刘旦华中科技大学

学位级别：硕士

对C/C++源代码程序进行静态检测,由于缺少简单易用的威胁检测模型,静态分析工具的漏洞检测结果中存在大量的误报漏洞。目前判断这些漏洞是否为误报主要依赖人工繁杂分析,人工判断这些漏洞是否真的存在费事费力,且易出错。一个有效的解... 详细信息

对C/C++源代码程序进行静态检测,由于缺少简单易用的威胁检测模型,静态分析工具的漏洞检测结果中存在大量的误报漏洞。目前判断这些漏洞是否为误报主要依赖人工繁杂分析,人工判断这些漏洞是否真的存在费事费力,且易出错。一个有效的解决方案是使用定向模糊测试找到触发该漏洞的输入,从而验证该漏洞是否存在。目前的定向模糊测试效率低下,需要优化定向模糊测试技术从而实现漏洞验证这个功能。在基于定向模糊测试的漏洞验证任务中,在给定的目标位置上生成崩溃是关键因素。因此在定向模糊测试的改进方面,提出以下几点优化方案。首先,使用一个更加准确的种子到目标位置的距离计算方法,该方法能够协调多个目标位置,避免错失已经到达目标位置的种子。其次,协调定向模糊测试的利用和挖掘两个阶段的时间,提出一个自适应的调度方案。然后,为了避免陷入局部最优解,在种子选择上不仅仅考虑距离因素,将种子的执行次数和种子路径探索能力纳入种子选择的因素。接着,引入一个距离指导种子变异的策略,该变异策略能够使种子朝着目标位置方向进行变异,使种子变异具有方向性,同时依据种子距离不同,对种子实行不同粒度的变异。最后,将符号执行引入进来帮助定向模糊测试探索路径,提高定向模糊测试探索路径的能力。基于以上改进的定向模糊测试方案,实现漏洞验证原型系统HDVerify。在四个开源软件上进行漏洞验证测试,实验结果表明HDVerify可以找到触发可疑漏洞的输入,能够实现漏洞验证的功能。通过与现有的定向工具对比,实验表明HDVerify能够更加快速地找到触发漏洞的输入,缩短验证时间30%-40%。

关键词：漏洞验证定向模糊测试符号执行种子选择距离指导变异

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基于强化学习与距离导向的模糊测试技术研究

基于强化学习与距离导向的模糊测试技术研究

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作者：姚梓梁广州大学

学位级别：硕士

软件漏洞是信息安全领域的主要威胁之一。特别是近年来,一些基础软件和系统中的漏洞出现得越来越频繁,并且给软件生态造成了严重危害。因此,如何高效地进行漏洞挖掘和及早定位潜在威胁已经成为安全研究人员面临的主要难题。在漏洞挖掘领... 详细信息

软件漏洞是信息安全领域的主要威胁之一。特别是近年来,一些基础软件和系统中的漏洞出现得越来越频繁,并且给软件生态造成了严重危害。因此,如何高效地进行漏洞挖掘和及早定位潜在威胁已经成为安全研究人员面临的主要难题。在漏洞挖掘领域,定向模糊测试作为目前主流的自动化漏洞挖掘技术之一,相较于传统的手工代码审计方法,具有更高的效率和准确性,同时也能够降低测试成本和时间,已经被广泛应用于各种软件系统的测试中,发现了大量漏洞并提高了软件安全性。在定向模糊测试中,测试用例的质量由其执行路径与预定义目标之间的距离来衡量。距离越近,测试用例的质量越高。然而,目前的定向模糊测试工具存在两个问题:第一,在产生测试用例时,定向模糊测试工具会随机选择变异位置和操作以生成新的测试用例,这导致能够到达预定义目标的测试用例比例非常低。第二,在种子选取阶段,随机从种子队列中选取种子进行变异生成测试用例,没有对种子队列进行优先级排序,导致高质量的测试用例可能会等待很长时间才会进行变异操作,从而降低漏洞挖掘的效率。本文提出的基于强化学习与距离导向的模糊测试技术,通过将定向模糊测试的测试用例生成阶段建模成强化学习问题,提出了状态、奖励、动作三要素构造方法,以测试用例的执行路径为状态空间,以新生成的测试用例与种子两者与预定义目标的距离之差和路径覆盖率的组合为奖励,以变异位置与变异操作的组合为动作空间,通过运用强化学习算法学习变异位置和操作对所生成测试用例质量的影响,并利用所获取的知识来选择变异位置和操作,从而提高了生成测试用例的质量。同时,在种子选取阶段,本文提出了三级种子优先级队列,对种子的质量进行优先级排序,使得质量越高的种子越早获得变异机会,以提高漏洞挖掘效率。基于所提技术实现了定向模糊测试工具RL-AFL,经测试与评估,本文工具能够提高生成能到达预定义目标的测试用例占测试用例总数的比例,并且提高漏洞触发效率。

关键词：定向模糊测试强化学习测试用例生成种子优先级队列

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目标驱动的智能合约漏洞检测机制

目标驱动的智能合约漏洞检测机制

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作者：李铭华中科技大学

学位级别：硕士

智能合约作为运行在区块链上的代码随着Web 3.0的到来在各大关键领域有着广泛应用,但频发的安全事故和多样的安全威胁使得智能合约安全性问题研究尤为关键。现有的合约安全审计工作主要集中在完整合约代码的漏洞检测,然而在合约定向检... 详细信息

智能合约作为运行在区块链上的代码随着Web 3.0的到来在各大关键领域有着广泛应用,但频发的安全事故和多样的安全威胁使得智能合约安全性问题研究尤为关键。现有的合约安全审计工作主要集中在完整合约代码的漏洞检测,然而在合约定向检测和漏洞验证场景中,缺少对合约代码特定位置反复验证的审计工具。同时,现有安全审计工具在检测效率和准确率方面还有一定的提升空间。针对上述问题,提出了目标驱动的智能合约模糊测试机制(Target Guided Fuzzy Testing Mechanism for Smart Contracts,TGfuzz),实现利用合约代码和目标行信息就可以对合约目标位置进行定向安全验证。首先在代码静态分析模块,利用抽象语法树和代码逆向控制流分析技术对待测合约代码实现了函数信息和目标行约束路径提取,并针对漏洞合约代码特征建模生成具体的漏洞特征标识。其次基于静态分析报告信息,在智能合约模糊器中实现待测合约的函数变量匹配和约束条件下的目标行变量定向求解和生成,同时根据合约运行环境特征调整状态函数和全局变量执行顺序实现可以到达目标点位的交易序列。最后在漏洞合约代码特征反馈和约束信息分解的基础上,设计了种子文件反馈和变量值距离计算方案,实现了基于代码漏洞特征的种子变异策略和基于距离的种子变异策略,提升目标行变量生成效率和漏洞触发几率。 TGfuzz在传统合约模糊器的基础上实现,模糊器提供了合约部署的私有链和9种漏洞类型的验证模型。在此基础上配置相应实验环境,并从真实世界的三个数据集中获取真实合约进行功能和性能测试。分别对TGfuzz在不同数据集中进行了功能对比测试、代码覆盖率与交易效率的性能测试以及种子变异策略的模块化测试。测试结果表明TGfuzz具有更优秀的检测性能,在原有基础上提升了7.8%的准确率,并能够在37.8%的低覆盖率和489.6tx/s的交易效率的低成本条件下出色完成安全审计工作。

关键词：智能合约漏洞检测定向模糊测试目标驱动

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基于模糊测试的二进制程序控制流图恢复方法研究

基于模糊测试的二进制程序控制流图恢复方法研究

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作者：汪前进中原工学院

学位级别：硕士

二进制程序的控制流图在恶意软件分析、漏洞挖掘等网络安全领域有着广泛的应用场景。然而,现有的二进制程序控制流图恢复仍存在一定的不足之处,基于静态分析的方法难以解决程序动态执行中的间接跳转等问题,基于动态分析的方法因为计算... 详细信息

二进制程序的控制流图在恶意软件分析、漏洞挖掘等网络安全领域有着广泛的应用场景。然而,现有的二进制程序控制流图恢复仍存在一定的不足之处,基于静态分析的方法难以解决程序动态执行中的间接跳转等问题,基于动态分析的方法因为计算开销大而难以有效应用。随着模糊测试技术的发展,研究人员发现模糊测试可以在短时间的测试中覆盖程序大部分的执行路径,因此,结合导向性的模糊测试在控制流恢复的任务中展现出了广阔的应用前景。然而现有基于模糊测试的控制流图恢复仍存在导向性不精准、测试用例生成效率低和应用性差的问题。在上述背景下,本文对基于模糊测试的二进制程序控制流图恢复展开研究,主要工作内容和研究成果如下: (1)针对现有模糊测试方案生成测试用例导向性不精准、间接跳转恢复不完全的问题,本文提出一种基于梯度引导的模糊测试方法GDF-CFGrecovery。该方法首先利用反汇编工具实现递归遍历策略,恢复静态控制流图。接着,通过前馈神经网络的梯度计算衡量种子中不同字节的重要程度,从而定向变异测试用例。最后利用动态插桩实现对间接跳转的监测,恢复控制流图中的间接跳转关系,并生成间接跳转位图反馈给神经网络模型。实验结果表明,GDF-CFGrecovery较其他基于模糊测试的方法在恢复间接跳转的数量上平均多39.7%,并且在效率上也有所提升。 (2)针对现有模糊测试方案无法理解程序输入的语义而造成的间接跳转恢复效率低的问题,本文提出一种基于语法感知的模糊测试方法GAF-CFGrecovery。在上一部分的研究基础上,借助语法解析器对结构化数据种子进行语法分析,构建抽象语法树。对抽象语法树切割子树,通过实现同属性子树替换策略和关键节点变异策略,结合关键节点评分方法,定向扩充可以触发间接跳转的子树池,提高间接跳转恢复的效率。实验结果表明,本文提出的方法在针对Java Script和XML解析程序的控制流图恢复上,与现有工作相比有着更高的恢复效率。

关键词：二进制程序定向模糊测试控制流图恢复梯度引导模糊测试

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自动化漏洞利用技术研究

自动化漏洞利用技术研究

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2018中国互联网安全大会

作者：王琰中国科学院信息工程研究所

随着互联网、移动互联网、工业控制系统、物联网的快速发展,软件漏洞也成井喷之势.NVD漏洞库仅在2017年就收录了14714条CVE漏洞信息,数量是2016年的两倍以上.此外,当前的网络攻防日趋激烈,对抗形态趋向动态化,留给安全防护的时间越来越... 详细信息

随着互联网、移动互联网、工业控制系统、物联网的快速发展,软件漏洞也成井喷之势.NVD漏洞库仅在2017年就收录了14714条CVE漏洞信息,数量是2016年的两倍以上.此外,当前的网络攻防日趋激烈,对抗形态趋向动态化,留给安全防护的时间越来越少.根据某公司的统计结果,绝大多数的恶意软件变种更新速度非常快,其生存周期一般不超过2小时.

关键词：网络安全漏洞利用自动化定向模糊测试

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