[發明專利]基于路徑感知變異策略的模糊測試方法

有效

• 申請號: 201911343779.6
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN111191245B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 魏強;李錫星;武澤慧
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍戰略支援部隊信息工程大學
• 主分類號: G06F21/57
• 分類號: G06F21/57;G06F11/36
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 張立強

1.基于路徑感知變異策略的模糊測試方法，其特征在于，包括：

步驟1：對插樁后的測試程序進行檢測，判斷是否檢測到魔術字節：若是，則執行步驟2；所述插樁后的測試程序包括：利用覆蓋率插樁方式進行插樁得到的測試程序，利用原始變異策略進行變異后得到的測試程序，以及利用魔術字典策略進行變異后的測試程序；

其中，所述利用覆蓋率插樁方式進行插樁，具體為：

逐條檢測跳轉指令，若在該跳轉指令前檢測到比較指令，則記錄該比較指令的指令特征，并在跳轉指令的條件跳轉分支處插入基本塊ID；若在該跳轉指令前沒檢測到比較指令，則在跳轉指令的條件跳轉分支處插入設定的樁代碼；

其中，所述指令特征包括目的操作數和源操作數，所述源操作數為非單字節立即數；所述基本塊ID的ID值隨著檢測到比較指令條數的遞增而遞增；

所述原始變異策略包括確定性變異策略和隨機性策略；所述魔術字典策略與其他策略的不同之處在于在進行變異過程中，需要預先執行一次原始測試樣本以找到當前樣本中待突破的基本塊ID；

步驟2：若檢測到魔術字節，則在共享內存中記錄；

步驟3：繼續對插樁后的測試程序進行檢測，采用基于啟發式的方法判斷是否突破魔術字節：若是，則將該魔術字節及其偏移量加入全局映射；若否，則執行步驟4；

其中，采用基于啟發式的方法判斷是否突破魔術字節，具體為：

步驟3.1：判斷包含魔術字節的基本塊與后續跳轉的基本塊所在分支的bitmap_branch的字節是否為1；

步驟3.2：判斷在當前基本塊中第一處遇到的魔術字節檢查點是否依舊為原始樣本中待突破的檢查點；

步驟3.3：判斷變異樣本執行深度是否大于等于原始樣本；

當且僅當步驟3.1至步驟3.3中的判斷結果均為“是”的條件下，認為已突破魔術字節；

步驟4：繼續對插樁后的測試程序進行檢測，判斷是否已利用魔術字典策略進行變異：若是，則調用原始變異策略進行變異，返回步驟1；若否，則調用魔術字典策略進行變異，返回步驟1。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：在模糊測試器中，建立映射字典，所述映射字典用于指示基本塊ID與魔術字節的映射關系。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述共享內存分為四個存儲區域：bitmap區域、Block_ID區域、bitmap_branch區域和found_magic區域；

所述bitmap區域，用于記錄本次測試樣本執行過程中觸發的所有分支；

所述Block_ID區域，用于記錄待突破的基本塊ID；

所述bitmap_branch區域，用于記錄包含當前執行的檢查點的基本塊所在跳轉分支在bitmap中的偏移量；

所述found_magic區域，用于記錄當前測試樣本已經完成突破的基本塊。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在調用魔術字典策略進行變異的過程中，替換的偏移為以翻轉字節作為替換字節的尾部開始，直到該翻轉字節成為替換字節的首字節結束。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟1中還包括：若沒有檢測到魔術字節，則調用原始變異策略對插樁后的測試程序進行變異，并繼續檢測，判斷是否檢測到魔術字節。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟3中，將該魔術字節加入全局映射后，還包括：

判斷該魔術字節的偏移量是否屬于固定偏移：若是，則調用原始變異策略，并在全局映射中保留該魔術字節及其偏移量，返回步驟1；若否，則調用原始變異策略，并從全局映射中刪除該魔術字節及其偏移量，返回步驟1。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：

當后續樣本開始執行魔術字典策略時，如果第一處待突破的魔術字節包含于全局映射中，則優先對全局映射中所述的第一處待突破的魔術字節進行變異。