网络协议的自动化Fuzz Testing漏洞挖掘方法

论文摘要

随着网络应用越来越复杂和重要,对网络协议的安全性要求也越来越高。但是如何测试网络协议的安全性一直是个非常困难的问题。Fuzz Testing作为一种重要的测试手段,通过大量数据的注入来测试网络协议的安全,能够发现拒绝服务、缓冲区溢出和格式化字符串等多种重要漏洞。但是手工进行Fuzz Testing需要精确了解网络协议细节并构造大量测试数据集,工作量过于繁重,导致覆盖率有限,效果也不好。为了解决这个问题,文中结合网络协议逆向工程和Fuzz Testing技术,提出了一种能够自动化识别网络协议并产生模糊器进行Fuzz Testing的漏洞挖掘方法。文中采用的协议逆向工程方法经过报文分类、报文格式识别、状态机构造等多个阶段实现,可以在没有先验知识的条件下,最大程度减少对人工干预的依赖,分析出协议报文的格式及协议状态机,为深入理解协议提供了基础。结合协议逆向工程,使用SPIKE实现目标网络协议模糊测试器的自动化生成。而整个处理过程中没有任何人工干预,极大地减轻了传统Fuzz Testing测试所需的繁杂而枯燥的工作量。经过测试FTP、TNS、EM、ISQLPlus等多种已知和未知网络协议,结果表明这种方法在漏洞挖掘方面效果超过手工,并显著提升了测试效率,为提高网络协议的安全性提供了良好的基础,具有重要的应用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 主要研究内容
• 1.4 本文组织结构
• 2 报文分类及报文格式识别方法
• 2.1 报文分类技术
• 2.2 多序列比对技术
• 2.3 报文格式识别技术
• 2.4 本章小结
• 3 状态机构造技术
• 3.1 状态机构造技术
• 3.2 状态冲突解决方案
• 3.3 状态再融合算法
• 3.4 本章小结
• 4 网络协议自动化Fuzz Testi
• 4.1 漏洞挖掘原理
• 4.2 构造模糊器
• 4.3 本章小结
• 5 系统设计实现
• 5.1 系统结构设计
• 5.2 开发环境
• 5.3 系统实现
• 5.4 本章小结
• 6 测试和分析
• 6.1 协议逆向工程测试
• 6.2 漏洞挖掘测试
• 6.3 本章小结
• 7 展望与总结
• 7.1 全文总结
• 7.2 改进建议及后续研究方向
• 致谢
• 参考文献
• 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文目录