[發明專利]一種網絡協議模糊測試用例的生成及應用方法

在審

• 申請號: 202010935426.1
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112073242A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 洪征;李毅豪;林培鴻;周振吉
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍陸軍工程大學
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L12/26;H04L29/06;G06N3/08
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種網絡協議模糊測試用例的生成方法，其特征在于，

捕獲網絡協議報文；

從捕獲的網絡協議報文中提取目標協議通信報文的應用層協議數據；

將應用層協議數據輸入到符合網絡協議模糊測試需求的序列生成對抗網絡SeqGAN，利用輸入的應用層協議數據對所述序列生成對抗網絡SeqGAN中的生成模型和判別模型進行訓練，在兩個模型之間形成博弈，直到訓練次數達到預設的閾值，得到訓練好的序列生成對抗網絡SeqGAN；

利用所述訓練好的序列生成對抗網絡SeqGAN生成測試用例。

2.根據權利要求1所述的網絡協議模糊測試用例的生成方法，其特征在于，所述從捕獲的網絡協議報文中提取目標協議通信報文的應用層協議數據的過程包括：

對捕獲的網絡協議報文進行預處理，濾除與目標協議通信無關的報文，得到目標協議通信報文，從目標協議通信報文中提取出應用層協議數據。

3.根據權利要求2所述的網絡協議模糊測試用例的生成方法，其特征在于，

所述目標協議通信報文包括基于TCP協議或者UDP協議傳輸的報文；

采用TCP協議傳輸報文且由于報文過長在傳輸時被切分時，需將被切分的報文重組，獲得完整的應用層協議數據；

采用TCP協議傳輸報文且沒有因為報文過長被切分時，直接將該報文作為應用層協議數據；

采用UDP協議傳輸報文時，直接將該報文作為應用層協議數據。

4.根據權利要求1所述的網絡協議模糊測試用例的生成方法，其特征在于，所述得到訓練好的序列生成對抗網絡SeqGAN的過程包括：

所有應用層協議數據組成樣本集；

將所有應用層協議數據補長至樣本集中應用層協議數據的最大長度，使得所有應用層協議數據長度相同，得到訓練樣本集；

使用最大似然估計算法在訓練樣本集上對生成模型進行預訓練，使得生成模型能夠收斂，得到預訓練好的生成模型；接著使用預訓練好的生成模型生成數量和訓練樣本集數量相同的生成數據，將生成數據和真實協議數據輸入到判別模型中，對判別模型進行預訓練，使得判別模型能夠收斂；

交替對生成模型和判別模型進行訓練，形成博弈，直到訓練次數達到預設的閾值。

5.根據權利要求4所述的網絡協議模糊測試用例的生成方法，其特征在于，所述交替對生成模型和判別模型進行訓練，形成博弈的過程包括：

在訓練判別模型時，生成模型被固定，判別模型的輸入是真實的數據以及生成模型生成的虛假數據，將真實數據標記為1，將生成模型生成的虛假數據標記為0，對判別模型進行訓練；

在訓練生成模型時，判別模型被固定，生成模型的輸入是隨機產生的N個變量，生成模型生成虛假數據并將該數據輸入判別模型，判別模型輸出的是輸入數據是真實數據的概率，此概率將反饋給生成模型，促使生成模型調整內部參數，此過程反復進行，直到生成模型和判別模型的訓練次數達到預設的閾值。

6.根據權利要求1所述的網絡協議模糊測試用例的生成方法，其特征在于，利用所述訓練好的序列生成對抗網絡SeqGAN生成測試用例的過程包括：

隨機產生N條隨機向量，將它們輸入生成模型，生成模型產生同等數量的生成數據；

對產生的N條生成數據進行去重處理，濾除重復的生成數據，得到最終的測試用例。

7.一種網絡協議模糊測試用例的應用方法，其特征在于，用于對權利要求1-6任意一項所述生成方法生成的測試用例進行應用，應用過程包括：

將所述測試用例通過網絡發送給協議程序，對協議程序的運行情況進行監控，捕捉協議程序在運行過程中產生的異常，在發現異常時，結合網絡監視和系統監控定位是哪個測試用例引發了被測系統產生的異常，并記錄異常相關信息。