[發明專利]一種基于錯誤傳播分析的SDC脆弱指令識別方法

有效

• 申請號: 201410234116.1
• 申請日: 2014-05-29
• 公開（公告）號: CN103984632A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 汪蕓;馬駿馳;李凱
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06F11/36
• 分類號: G06F11/36
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務所 32250
• 代理人: 王斌

1.一種基于錯誤傳播分析的SDC脆弱指令識別方法，所述的識別方法包括如下步驟：

步驟一：加載運行目標測試程序，所述目標測試程序由關鍵指令和非關鍵指令組成；所述關鍵指令指寫函數間交互數據的指令，所述非關鍵指令指關鍵指令以外的所有指令；

步驟二：通過錯誤注入實驗驗證所有關鍵指令的SDC脆弱性

首先根據關鍵指令的定義找出關鍵指令，然后通過修改指令目的操作數的一位對關鍵指令實施錯誤注入，如果得到的結果是SDC，則將該關鍵指令加入SDC脆弱關鍵指令集合；

步驟三：識別非關鍵指令中的SDC脆弱指令

首先采用等價類注入的方法對非關鍵指令進行采樣，將采樣得到的指令添加進注入計劃表，然后通過修改目的操作數的一位對指令實施錯誤注入，如果得到的結果是SDC，則運行推斷算法，將推測出的SDC脆弱指令集合從注入計劃表中刪去，并將推測出的SDC脆弱指令集合加入SDC脆弱非關鍵指令集合；

所述的推斷算法的輸入分別為：錯誤注入中指令寫入數據的記錄、正常運行時指令寫入數據的記錄和由步驟二得到的SDC脆弱關鍵指令集合；且所述推斷算法分為以下三個階段：

(a)比較階段：對錯誤注入實驗的第j條指令I_j的寫入數據與正常運行時相同的指令I′_j的寫入數據進行比較，若寫入數據是不同的，則判定指令I_j發生了錯誤，將該指令標記為錯誤，否則將該指令標記為正確；如果I_j屬于SDC脆弱關鍵指令集合則進入推測階段；否則進入結束階段；

(b)推測階段：搜索I_j的祖先節點，若祖先節點被標記為正確，則結束該分支的搜索；若祖先節點被標記為錯誤，且祖先節點只有一個被標記為錯誤的SDC脆弱關鍵指令子孫節點I_j，則將該祖先節點加入推測出的SDC脆弱指令集合；

(c)結束階段：如果I_j已經是最后一條指令，則結束，否則轉到I_j的下一條指令；如果I_j是條件跳轉指令，判斷是否與正常運行時選擇了同一分支，若選擇了不同分支，則發生了錯誤的跳轉；為了保持I_j和I′_j是同一指令對應的指令實例，I_j和I′_j均跳至I_j所在函數的最后一條指令。

步驟四：將步驟二獲得的SDC脆弱關鍵指令集合和步驟三獲得的SDC脆弱非關鍵指令集合合并得到了整個SDC脆弱指令集合。