[發(fā)明專利]一種基于變異報文隨機(jī)排序的模糊測試方法、裝置和存儲介質(zhì)

在審

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• 申請日: 2021-06-08
• 公開（公告）號: CN113326194A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 傅濤;馮馳宇;郭金輝;郭超
• 申請（專利權(quán)）人: 博智安全科技股份有限公司
• 主分類號: G06F11/36
• 分類號: G06F11/36
• 代理公司: 南京司南專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32431
• 代理人: 葉蕙

本發(fā)明一種基于變異報文隨機(jī)排序的模糊測試方法、裝置和存儲介質(zhì)，測試方法包括如下步驟：將測試用例庫中的用例應(yīng)用于測試對象進(jìn)行模糊測試，并針對該模糊測試用例進(jìn)行實時抓包獲取測試報文，并基于特定輸入的可測試性將測試報文集合最小劃分為多個子測試，將獲取到的基準(zhǔn)次序的多個子測試根據(jù)隨機(jī)排序算法進(jìn)行排序，重新啟動測試對象后，將隨機(jī)排序的測試報文進(jìn)行回放，測試后再次記錄對應(yīng)的故障數(shù)量以及故障對應(yīng)的測試報文。本發(fā)明只依賴于變異報文排序以及流量回放的操作，可支持現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議模糊測試框架，如Kitty、Sulley、Peach等，跨框架能力比較強(qiáng)；本發(fā)明克服了傳統(tǒng)模糊測試用例的報文次序固定的不足，可以較大的提升模糊測試的質(zhì)量，增大發(fā)現(xiàn)未知故障的概率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信息安全的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于變異報文隨機(jī)排序的模糊測試方法、裝置和存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

近些年來，隨著工控系統(tǒng)面臨的安全威脅逐年增加，如何有效確保工控設(shè)備自身安全性，是擺在企業(yè)工控安全運營者面前的現(xiàn)實挑戰(zhàn)。當(dāng)前對工控設(shè)備或工控協(xié)議的未知故障的檢測主要是基于模糊測試技術(shù)，而模糊測試用例的質(zhì)量以及覆蓋率則直接關(guān)于未知故障檢測的成效。

目前模糊測試用例生成的報文雖然可以覆蓋各種字段的變異，但是每一個用例只能以固定的順序發(fā)送測試報文，無法改變發(fā)包順序，而實際工控領(lǐng)域中往往存在一些故障需要多個異常報文按照不同時序進(jìn)行攻擊才能觸發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種基于變異報文隨機(jī)排序的模糊測試方法、裝置和存儲介質(zhì)，解決了模糊測試用例的報文時序固定導(dǎo)致覆蓋率低的問題，可以提高發(fā)現(xiàn)故障的概率。

測試用例庫中的選擇一個或多個測試用例作為測試對象并進(jìn)行模糊測試，針對該測試用例進(jìn)行實時抓包并獲取測試報文，并基于特定輸入的可測試性將測試報文集合最小劃分為i個子測試，i個子測試的當(dāng)前順序作為基準(zhǔn)次序，測試后需記錄所測試對象的故障數(shù)量以及故障對應(yīng)的測試報文；

根據(jù)隨機(jī)排序算法對獲取的基準(zhǔn)次序的子測試進(jìn)行排序，重新啟動測試對象后，使用隨機(jī)排序的測試報文進(jìn)行測試，測試后再次記錄對應(yīng)的故障數(shù)量以及故障對應(yīng)的測試報文；其中，判斷該測試用例的某些變異報文是否能夠與其他測試報文共同地導(dǎo)致測試對象發(fā)生故障，需要采用如下步驟：

(a)重啟測試對象；

(b)使用隨機(jī)排序函數(shù)對報文進(jìn)行排序和流量重放；

循環(huán)執(zhí)行以上步驟(a)和(b)),直到第N次測試對象發(fā)生故障；

執(zhí)行上述步驟一輪或者多輪，其中N和i均為大于1的自然數(shù)。

優(yōu)選地，經(jīng)過第M輪隨機(jī)排序后，觸發(fā)測試對象故障的報文字節(jié)串集合是否是第一次執(zhí)行時故障對應(yīng)變異包的子集，當(dāng)?shù)贛輪排序后，觸發(fā)測試對象故障的報文字節(jié)串集合是第一次執(zhí)行時故障對應(yīng)變異包的子集的情況下，則不予處理，繼續(xù)排序進(jìn)行下一次測試；若產(chǎn)生故障的變異報文在第N次執(zhí)行時引發(fā)故障，但是前N-1次均沒有引發(fā)測試對象的故障，則判斷出該變異報文在特定的報文按照特定的次序發(fā)送才會觸發(fā)測試對象的故障，其中M為自然數(shù)。

優(yōu)選地，其包括如下步驟：

S1：變異包隨機(jī)排序；

S2：模糊測試。

優(yōu)選地，其中步驟S1包括如下步驟：

S11：測試用例庫中選擇一個或多個測試用例應(yīng)用于測試對象，其中，第一次執(zhí)行的子測試變異包的次序作為基準(zhǔn)次序，后續(xù)所有的隨機(jī)排序均以此為基礎(chǔ)，通過監(jiān)視器進(jìn)行故障定位，記錄第一次執(zhí)行時所觸發(fā)故障的測試報文的字節(jié)串，存到字節(jié)串?dāng)?shù)組中，字節(jié)串?dāng)?shù)組為B1；

S12：實時抓取測試報文并按照每個子測試分別保存為P1、P2...Pi，同時自動根據(jù)文件名稱生成數(shù)組[P1,P2,P3,..Pi]；