[發(fā)明專利]一種側信道漏洞檢測的方法、系統(tǒng)、介質、設備及終端

在審

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• 申請日: 2022-03-18
• 公開（公告）號: CN114722400A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設計）人: 孫偉;閆崢;徐茜;丁文秀;高立君
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06F21/57
• 分類號: G06F21/57;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 西安長和專利代理有限公司 61227
• 代理人: 黃偉洪

1.一種側信道漏洞檢測的方法，其特征在于，所述側信道漏洞檢測的方法包括：輸入待檢測的軟件程序代碼；順序執(zhí)行兩個檢測模塊檢測三種類型的漏洞變體：設計基于確定有限狀態(tài)自動機和字典樹DFA-Trie的檢測模塊一檢測漏洞變體1和2，設計基于長短期記憶神經(jīng)網(wǎng)絡分類器LSTM-NNC的檢測模塊二檢測漏洞變體3。

2.如權利要求1所述的側信道漏洞檢測的方法，其特征在于，所述側信道漏洞檢測的方法輸入待檢測的軟件程序代碼，并分離大型軟件程序為多個函數(shù)功能程序代碼；設計基于確定有限狀態(tài)自動機和字典樹DFA-Trie的檢測模塊一，構造程序關鍵詞字典樹和正則化漏洞庫，正則化測試程序并與正則化的漏洞庫匹配，檢測測試程序中是否存在漏洞變體1和2；設計基于長短期記憶神經(jīng)網(wǎng)絡分類器LSTM-NNC的檢測模塊二，基于數(shù)據(jù)類型擴充的方法擴充數(shù)據(jù)集，對數(shù)據(jù)集中的程序代碼進行LLVM編譯處理為LLVM IR文件，將LLVM IR文件進行數(shù)值向量表征轉化處理，基于擴充和LLVM IR處理后的數(shù)據(jù)集訓練LSTM-NNC，對測試程序進行LLVM編譯和LLVM IR處理，用訓練得到的LSTM-NNC檢測處理后的測試程序是否存在漏洞變體3；輸出對漏洞變體1，2和3的檢測結果。

3.如權利要求1所述側信道漏洞檢測的方法，其特征在于，所述側信道漏洞檢測的方法包括以下步驟：

步驟一，樣本輸入：輸入待檢測的軟件程序代碼樣本/測試程序；

步驟二，DFA-Trie檢測：構造程序關鍵詞字典樹和正則化漏洞庫，正則化測試程序，將正則化的測試程序中的每個函數(shù)與正則化漏洞庫中的函數(shù)匹配，檢測測試程序是否存在漏洞變體1和2；

步驟三，LSTM-NNC檢測：擴充數(shù)據(jù)集并基于擴充的數(shù)據(jù)集訓練LSTM-NNC，利用訓練得到的NNC來檢測測試程序是否存在漏洞變體3；

步驟四，結果輸出：輸出待檢測程序是否存在漏洞變體1，2和3。

4.如權利要求3所述側信道漏洞檢測的方法，其特征在于，所述步驟一中的輸入待檢測的軟件程序代碼樣本包括：

在將所有待檢測的軟件程序樣本發(fā)送到檢測模塊之前，預先對大型軟件進行分離處理，將大型軟件分離成多個功能函數(shù)代碼樣本。

5.如權利要求3所述側信道漏洞檢測的方法，其特征在于，所述步驟二中的DFA-Trie檢測包括：

(1)設置階段：構造程序關鍵詞字典樹Trie和正則化漏洞庫；

①手動選擇每個漏洞函數(shù)的程序關鍵字，并添入程序關鍵字集，構造程序關鍵詞字典樹；

②選擇漏洞程序代碼集并正則化漏洞程序代碼樣本，構造正則化的漏洞庫；

(2)檢測階段：正則化測試程序，將正則化測試程序與正則化漏洞庫匹配；

①基于確定有限狀態(tài)自動機DFA和程序關鍵詞字典樹Trie，正則化測試程序；

②將正則化的測試程序中的每個函數(shù)與正則化漏洞庫中的每個樣本進行匹配，如果匹配成功，則測試程序包含側信道漏洞庫中的漏洞變體1或漏洞變體2；如果正則化的測試程序中每個函數(shù)與正則化漏洞庫中的所有樣本都不匹配，則將原始的測試程序發(fā)送到LSTM-NNC檢測模塊進行下一模塊的檢測；

所述正則化程序代碼過程采取以下操作完成：通過確定有限自動機DFA識別程序中的注釋、文字值、標識和分隔符，過濾掉注釋、字符串常量和字符常量，過濾掉數(shù)字；識別并判斷標識符，如果是標識符，則根據(jù)程序關鍵詞字典樹進一步判斷其是否是程序關鍵詞；如果不是程序關鍵詞，則將標識符作為用戶自定義的標識符，使用用戶自定義標識符對應的正則化索引替換用戶自定義標識符；將程序中的空白字符轉換成一個統(tǒng)一的空白字符；其中，所述空白字符包括空格、換行符和制表符；

所述正則化測試程序函數(shù)代碼包括：應用確定有限狀態(tài)自動機從軟件代碼中識別并抽取注釋、文字值、標識符和分隔符，過濾注釋、字符串常量和字符常量，識別標識符并過濾掉數(shù)字，用字典樹從程序關鍵詞中分離出用戶自定義的標識符，使用用戶自定義標識符對應的正則化索引替換用戶自定義標識符，將程序中的空白字符轉換成一個統(tǒng)一的空白字符。