基于环境的模糊测试技术研究

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1、中国科学技术大学硕士学位论文基于环境的模糊测试技术研究姓名：张美超申请学位级别：硕士专业：计算机系统结构指导教师：曾凡平2011-04-14摘要模糊测试是一种自动或半自动的发现软件故障的方法，具有可用性好、自动化程度高、误报率低、对目标程序源码没有依赖的优点。模糊测试如今已经成为漏洞挖掘的一门相当有效的技术。本文首先验证了当前的模糊测试技术（特别是模糊器构造技术）在漏洞挖掘方面的有效性。通过整理权威漏洞数据库中关于ftp服务器的所有漏洞，我们分析了当前的模糊技术对漏洞库中的已有漏洞的重现率或挖掘成功率。实验结果肯定了简单易行的模糊测试技术在漏洞挖掘方面的

2、有效性，同时我们也发现了传统的模糊测试技术的一些盲点，针对其工作量大、针对性差的缺点，本文的主要工作集中在以下两个方面：1）提出基于漏洞库的模糊测试技术。用这种技术得到的测试用例集直接与漏洞相关。漏洞是程序员犯过的错误的真实体现，因此这种方法更有针对性；基于漏洞库生成的测试用例集除了可以重现曾经出现过的漏洞，还可以挖掘未知的但同属一类的漏洞，覆盖面更大、随机性更好；这种技术不需要事先对输入规格做过多研究，不做过多假设，因此在提高测试用例针对性的同时保证了其随机性。2）提出基于环境的模糊测试技术。针对基于漏洞库的模糊测试技术得到的测试用例集的可重用性和扩展

3、性不高、并且没有揭示出漏洞产生的本质原因的两个问题，我们在第4章提出了基于环境的模糊测试技术。通过提取程序开发和运行所依赖的环境，针对其对每种环境的依赖，我们构造包含了环境特征的模糊测试用例集，这样得到的测试用例集合在保证挖掘能力的同时具有更高的可重用性和扩展性。我们对windows平台下的多款ftp和sftp服务器软件进行了安全性测试，共发现了6款软件的9个新漏洞。实验结果证明了该方法的有效性。关键词：漏洞发掘，模糊测试，漏洞库，环境，ftp，sftpIAbstractFuzztestingisakindofautomaticorsemi-automa

4、ticmethodfordiscoveringsoftwarevulnerabilitieswithadvantagesasgoodusability,highdegreeofautomation,lowmisstatementrate,nodependencetosourcecode,andsoon.Fuzztestinghasbeenprovedtobeaneffectivemethodfordetectingvulnerabilities.Wefirstverifythecurrentfuzztestingtechnologyintheeffect

5、ivenessofdetectingvulnerabilities.WiththehelpofSecurityFocus,weclassifyallthevulnerabilitiesofftpserversandverifytheeffectivenessoftraditionalfuzztestingtechniqueswhenusedforreproducingmostvulnerabilities.Experimentalresultsaffirmedtheeffectivenessoftraditionalfuzztestingtechniqu

6、es,atthesametime;therearesomeblindspotforthetraditionalfuzztestingtechnologysuchasbigworkloadandpoorpertinence.Thispapermainlyfocusesonthefollowing:1)Fuzztestingbasedonthevulnerabilitydatabase.Testcasesconstructedinthismethodhavestrongerpertinenceastheyaredirectlyrelatedtovulnera

7、bilitydatabasewhichmayreflectthemistakestheprogrammersmadebefore;Alsowehaveextendedtestsuitesbasedontheoriginalvulnerabilitydatabasewhichappearedtodiscoverunknownbutalsobelongtothekindofvulnerabilitiestobroadertestcasecoverageandguaranteetherandomness;Andthistechnologydoesnotneed

8、muchworkaboutinputspecifications,noneedo