[發(fā)明專利]一種智能化模糊測試方法、裝置及系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112181833A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張道娟;錢珂翔;王文輝;張錋;陳連棟
• 申請（專利權(quán)）人: 全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院有限公司;國網(wǎng)河北省電力有限公司信息通信分公司;國網(wǎng)河北省電力有限公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: G06F11/36
• 分類號: G06F11/36;G06F21/57
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 李博洋

本發(fā)明公開了一種智能化模糊測試方法、裝置及系統(tǒng)，涉及計算機技術(shù)領(lǐng)域，所述方法包括：通過符號執(zhí)行將被測目標的輸入變量轉(zhuǎn)換為符號化表達式；對多路輸入變量的所述符號化表達式進行執(zhí)行路徑約束；根據(jù)約束后的執(zhí)行路徑生成測試用例；執(zhí)行所述測試用例，并獲取所述測試用例的執(zhí)行狀態(tài)及測試數(shù)據(jù)。本發(fā)明實施例能夠解決現(xiàn)有模糊測試存在檢測效率低下的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計算機技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種智能化模糊測試方法、裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

由于電力系統(tǒng)中設(shè)計漏洞和軟件漏洞的存在，從信息側(cè)實施的針對電力信息物理系統(tǒng)(電力CPS)的惡意攻擊很有可能突破防護措施，引起更大規(guī)模的擾動和故障。因此，發(fā)掘當前電力CPS的協(xié)議及系統(tǒng)的漏洞，對于電力CPS的防護是極為必要的。

當前物聯(lián)網(wǎng)的安全漏洞檢測手段已趨于成熟，其中的各項技術(shù)同樣也可用于電力CPS的漏洞檢測中，其漏洞檢測技術(shù)主要分為靜態(tài)分析和動態(tài)分析，靜態(tài)分析的對象主要是目標源代碼；動態(tài)分析的對象主要是可執(zhí)行的二進制文件，其中，動態(tài)二進制分析方案主要采用模糊測試，模糊測試的原理是將大量的畸形數(shù)據(jù)輸入到目標程序中，通過監(jiān)測被測程序的異常來發(fā)現(xiàn)被測程序中可能存在的安全漏洞，它是一個典型的自動或半自動的過程。

傳統(tǒng)的模糊測試雖能檢測出程序漏洞，但是目前在電力物聯(lián)網(wǎng)方面基于模糊測試的漏洞挖掘，均屬于黑箱測試，即監(jiān)視協(xié)議服務(wù)器端和客戶端的測試過程和返回結(jié)果，該過程會產(chǎn)生大量無效樣本，且該方法并沒有搜集任何程序在處理輸入過程中內(nèi)部的執(zhí)行控制流和數(shù)據(jù)流信息，造成代碼覆蓋率低。較低的代碼覆蓋率和大量的無效樣本會導致測試效率低下。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明實施例提供了一種智能化模糊測試方法、裝置及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有模糊測試存在檢測效率低下的問題。

根據(jù)第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種智能化模糊測試方法，所述方法包括：通過符號執(zhí)行將被測目標的輸入變量轉(zhuǎn)換為符號化表達式；對多路輸入變量的所述符號化表達式進行執(zhí)行路徑約束；根據(jù)約束后的執(zhí)行路徑生成測試用例；執(zhí)行所述測試用例，并獲取所述測試用例的執(zhí)行狀態(tài)及測試數(shù)據(jù)。

可選地，所述通過符號執(zhí)行將被測目標的輸入變量轉(zhuǎn)換為符號化表達式，包括：利用S2E平臺記錄被測目標的軟件內(nèi)部污點數(shù)據(jù)流和程序指令控制流，獲取輸入污點變量；通過符號執(zhí)行得到執(zhí)行路徑上的輸入污點變量的符號化表達式。

可選地，所述對多路輸入變量的所述符號化表達式進行執(zhí)行路徑約束，包括：根據(jù)多路輸入變量的所述符號化表達式生成畸形化約束條件；根據(jù)所述畸形化約束條件，對輸入污點變量進行路徑約束求解，得到指定代碼路徑。

可選地，所述智能化模糊測試方法還包括：利用測試用例知識庫提供測試用例模板，基于所述測試用例模板生成測試用例，所述測試用例知識庫包括畸變數(shù)據(jù)庫和測試用例模板庫；所述畸變數(shù)據(jù)庫用于提供畸變數(shù)據(jù)，從而生成畸形化約束條件；所述測試用例模板庫用于提供測試用例模板，從而生成測試用例。

可選地，所述智能化模糊測試方法還包括：在測試用例的執(zhí)行過程中，采用漏洞檢測算法對安全漏洞進行檢測，進行檢測的過程包括：檢測在測試用例執(zhí)行過程中，被釋放的堆內(nèi)存指針是否被重用；如果被釋放的堆內(nèi)存指針被重用，則判定存在安全漏洞。

可選地，檢測被釋放的堆內(nèi)存指針是否被重用之前，所述方法還包括：攔截堆管理API，監(jiān)控堆內(nèi)存的分配和釋放；跟蹤指針的傳播，匹配指針和所述堆內(nèi)存的映射關(guān)系；在堆內(nèi)存被釋放時把與所述堆內(nèi)存對應的所有指針清零置空。

根據(jù)第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種智能化模糊測試裝置，所述裝置包括：變量處理模塊，用于通過符號執(zhí)行將被測目標的輸入變量轉(zhuǎn)換為符號化表達式；路徑約束模塊，用于根據(jù)所述符號化表達式對所述被測目標的執(zhí)行路徑進行路徑約束；測試用例生成模塊，用于根據(jù)約束后的執(zhí)行路徑生成測試用例；綜合處理模塊，用于執(zhí)行所述測試用例，并獲取所述測試用例的執(zhí)行狀態(tài)及測試數(shù)據(jù)。