[發明專利]一種基于圖卷積神經網絡的C++抽象信息恢復方法

有效

• 申請號: 201911403402.5
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111176623B
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 金舒原;王劍儒
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: G06F8/20
• 分類號: G06F8/20;G06F8/41;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 深圳市創富知識產權代理有限公司 44367
• 代理人: 吳族平

本發明公開了一種基于圖卷積神經網絡的C++抽象信息恢復方法，所述方法包括：首先使用二進制分析工具提取出基本事實，推理使用；對于確定性的規則，直接推理得出結論；對于步驟B不能確定的結論，使用圖卷積網絡處理得出結論；對于用圖卷積網絡處理得出的結論，再額外設置一致性檢查規則，若不能通過檢查，則需要再從步驟C中取出第二個結論再進行嘗試，直到可以通過推理得出一致性檢查為止。本發明有益效果在于，圖卷積神經網絡(GCN)可應用于圖的頂點的屬性預測，把假設推理的規則抽象成圖的頂點和邊，就可以使用圖卷積神經網絡的屬性預測代替Prolog的假設推理，從而達到更高的速度和準確率。

技術領域

本發明涉及網絡安全技術領域，特別涉及二進制可執行文件的逆向工程技術，具體的說，一種基于圖卷積神經網絡的C++抽象信息恢復方法。

背景技術

軟件逆向工程是研究閉源軟件行為的重要方式。通過逆向工程，我們可以恢復出閉源軟件中的一些算法、協議和應用程序接口，進而了解一個軟件內部是否包含惡意代碼或者是否存在漏洞。

C++是目前主流的面向對象編程語言之一，同時具有能與C語言媲美的運行效率和面向對象編程語言的高開發效率，許多注重性能的軟件都使用C++作為主要開發語言。C++繼承自C，因此也存在類似C語言的一些內存安全問題，比如常見的緩沖區出，空指針解引用和Use-After-Free等。要分析由C++編譯成的二進制可執行文件中Use-After-Free漏洞，則要先知道C++對象是如何被構造的；要分析由C++編譯成的二進制可執行文件是否包含惡意代碼，也要先通過C++抽象信息(即C++的類、對象、類的方法、成員變量、類之間的繼承關系等)來分析程序邏輯。因此，恢復出C++的抽象信息在二進制可執行文件的逆向工程中具有十分重要的意義。

然而，在二進制可執行文件的逆向工程中，由C++編譯成的二進制可執行文件的分析難度比由C編譯成的二進制可執行文件大得多，因為由C++編譯成的二進制可執行文件在運行過程中并不需要知道C++的抽象信息，所以這些信息在編譯的過程中大部分都被丟棄了。如何準確地恢復出這些C++的抽象信息，成為二進制可執行文件的逆向工程中的一個熱點問題。

軟件逆向工程是研究閉源軟件行為的重要方式。通過逆向工程，我們可以恢復出閉源軟件中的一些算法、協議和應用程序接口(API)，進而可以了解一個軟件內部是否包含惡意代碼，或者漏洞(比如常見的棧溢出、堆溢出和Use-After-Free等)。在法律允許的情況下，我們還可以通過逆向工程恢復出閉源軟件中的一些算法、協議和應用程序接口(API)。增加一句話或者2句話說明對于C++編寫的軟件恢復的重要意義。

C++是目前主流的面向對象編程語言之一，許多注重性能的軟件都使用C++作為主要開發語言。在二進制可執行文件的逆向工程中，由C++編譯成的二進制文件的分析難度通常比由C編譯成的二進制文件大得多，這是因為C++引入了類與對象等面向對象(OO)編程的概念，而這些信息在編譯的過程中大部分都丟失了。要正確地理解由C++編譯成的二進制文件的行為，就要先從二進制文件中恢復出C++的類、對象等面向對象編程相關的屬性信息//題目是C++對象恢復,這里說的是屬性恢復，需要保持一致，你需要確認到底想做什么，再修改題目和這里，令它們保持一致。

對XXX的恢復技術中，目前現有的技術的方法主要包括XXXX。這些方法主要是通過分析C++虛函數表和程序的控制流來實現(來實現什么需補充)。但是這些技術都要通過分析C++虛函數表得到一些基本信息，所以對于沒有虛函數的類，分析起來比較困難。較新的方法使用了符號分析的方法得到一些二進制代碼內的一些C++基本事實，再基于Prolog規則進行推理分析，最終從而恢復出對象的具體屬性。符號分析可以較準確地得到C++中對象的創建、修改、維護等操作，但是在Prolog推理分析中，對于含義比較模糊的屬性，Prolog會先作出一個假設推理，再對結論進行驗證。這個過程需要大量的計算，并且準確率不高。//這段主要是將已有的技術分成幾類，開頭先概括，最后說明你想做的方法主要是在哪個方面，跟專利的題目相一致。目前已有的方法主要包括：分析C++的運行時類型識別(RTTI)信息、分析C++虛函數表和程序的控制流等。