基于重放分析的网络协议软件状态变量自动化发现技术

TP311; 网络协议软件通常具有程序路径复杂、状态空间庞大的特点.程序中往往存在着一些带有状态的关键变量,用于记录协议状态和会话信息.这些状态变量一旦处理不当,很可能违背协议规范,进而产生逻辑错误,导致协议软件出现潜在的缺陷或漏洞.本文针对现有程序分析技术难以发现网络协议软件中的状态变量,且自动化程度偏低的问题,提出一种基于重放分析的状态变量识别方法.考虑到状态变量主要反映着通信双方的参数和程序的状态,具有这些特征的变量通常会以全局变量或静态变量的形式,持续存在于进程之中,该方法通过记录和重放协议软件的执行轨迹,运用动态插桩技术,在协议状态和软件状态的变化过程中,分析内存关键区域的全局变量和...

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Bibliographic Details
Published in信息与电子工程前沿（英文版） Vol. 24; no. 3; pp. 403 - 后插5
Main Authors 黄见欣, 喻波, 刘润昊, 苏金树
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 国防科技大学计算机学院,中国长沙市,410073%国防科技大学计算机学院,中国长沙市,410073 2023
军事科学院,中国北京市,100091
Subjects
程序分析技术
网络协议软件
Network security
Stateful variables
状态变量
Program analysis technology
网络安全
Network protocol software
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Summary:TP311; 网络协议软件通常具有程序路径复杂、状态空间庞大的特点.程序中往往存在着一些带有状态的关键变量,用于记录协议状态和会话信息.这些状态变量一旦处理不当,很可能违背协议规范,进而产生逻辑错误,导致协议软件出现潜在的缺陷或漏洞.本文针对现有程序分析技术难以发现网络协议软件中的状态变量,且自动化程度偏低的问题,提出一种基于重放分析的状态变量识别方法.考虑到状态变量主要反映着通信双方的参数和程序的状态,具有这些特征的变量通常会以全局变量或静态变量的形式,持续存在于进程之中,该方法通过记录和重放协议软件的执行轨迹,运用动态插桩技术,在协议状态和软件状态的变化过程中,分析内存关键区域的全局变量和静态变量的状态特征,并结合规则进行筛选判定.在此基础上,设计并实现了一套能够自动化发现状态变量的原型系统,在ProFuzzBench中的9个程序和2个现实中的复杂协议软件上进行了测试.实验结果显示,平均真正类率(TPR)可达82％,平均准确度可达96％左右.
ISSN:2095-9184