[發(fā)明專利]一種基于策略型Fuzzer的智能合約漏洞檢測(cè)方法及系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210455506.6
• 申請(qǐng)日: 2022-04-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115033883A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 錢(qián)鵬;陳建海;劉振廣;盧令令;楊特;沈睿;何欽銘
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F21/57
• 分類號(hào): G06F21/57;G06F11/36;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰

1.一種基于策略型Fuzzer的智能合約漏洞檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：構(gòu)建智能合約數(shù)據(jù)集，初始化測(cè)試用例可達(dá)性策略模型F1和執(zhí)行路徑漏洞性策略模型F2；

步驟2：給定一個(gè)待測(cè)合約，初始化測(cè)試用例集合；遍歷集合中的每一個(gè)測(cè)試用例，首先利用測(cè)試用例可達(dá)性策略模型F1預(yù)測(cè)該測(cè)試用例的可達(dá)性，并將該測(cè)試用例及其預(yù)測(cè)標(biāo)簽存入數(shù)據(jù)庫(kù)D1；

針對(duì)不滿足可達(dá)性的測(cè)試用例，從初始化測(cè)試用例集合中剔除；

針對(duì)滿足可達(dá)性的測(cè)試用例，獲取由可達(dá)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的執(zhí)行路徑，利用執(zhí)行路徑漏洞性策略模型F2預(yù)測(cè)該測(cè)試用例對(duì)應(yīng)的執(zhí)行路徑的漏洞性，并將所述執(zhí)行路徑及其預(yù)測(cè)標(biāo)簽存入數(shù)據(jù)庫(kù)D2；

針對(duì)存在漏洞性的執(zhí)行路徑，為對(duì)應(yīng)的測(cè)試用例給予優(yōu)先級(jí)標(biāo)記；

步驟3：針對(duì)優(yōu)化后的測(cè)試用例集合，優(yōu)先選擇優(yōu)先級(jí)更高的測(cè)試用例進(jìn)行變異和測(cè)試，直至模糊測(cè)試結(jié)束。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于策略型Fuzzer的智能合約漏洞檢測(cè)方法，其特征在于，還包括對(duì)測(cè)試用例可達(dá)性策略模型F1和執(zhí)行路徑漏洞性策略模型F2進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新的過(guò)程，具體為：根據(jù)步驟2中保存在數(shù)據(jù)庫(kù)D1和D2中的帶有預(yù)測(cè)標(biāo)簽的測(cè)試用例以及執(zhí)行路徑數(shù)據(jù)集，分別對(duì)測(cè)試用例可達(dá)性策略模型F1和執(zhí)行路徑漏洞性策略模型F2進(jìn)行迭代更新，使得在執(zhí)行模糊測(cè)試的過(guò)程中能同時(shí)動(dòng)態(tài)地在線更新策略模型。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于策略型Fuzzer的智能合約漏洞檢測(cè)方法，其特征在于，所述的測(cè)試用例可達(dá)性策略模型F1和執(zhí)行路徑漏洞性策略模型F2的初始化過(guò)程具體為：

構(gòu)建智能合約數(shù)據(jù)集，提取智能合約控制流圖，針對(duì)控制流圖中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)測(cè)試用例，并標(biāo)注測(cè)試用例對(duì)應(yīng)的執(zhí)行路徑；

接著，分別對(duì)測(cè)試用例的可達(dá)性與執(zhí)行路徑的漏洞性進(jìn)行標(biāo)注作為訓(xùn)練標(biāo)簽，以標(biāo)注的測(cè)試用例和執(zhí)行路徑的數(shù)據(jù)集為輸入，分別訓(xùn)練測(cè)試用例可達(dá)性策略模型F1和執(zhí)行路徑漏洞性策略模型F2。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于策略型Fuzzer的智能合約漏洞檢測(cè)方法，其特征在于，給定智能合約中的一條控制流執(zhí)行路徑A＝{A₁,A₂,…,A_N}，N表示該路徑上的節(jié)點(diǎn)數(shù)量，生成覆蓋各個(gè)節(jié)點(diǎn)的測(cè)試用例集合B＝{a,b,c,…}，測(cè)試用例集合的可達(dá)性標(biāo)簽集合為Y＝{y^a,y^b,y^c,…}；每一個(gè)可達(dá)性標(biāo)簽是由N維0-1向量構(gòu)成的，若可達(dá)性標(biāo)簽向量中有且僅有第i位數(shù)字為1，則該測(cè)試用例可達(dá)控制流執(zhí)行路徑A上的前i個(gè)節(jié)點(diǎn)，若可達(dá)性標(biāo)簽向量中全為0，則該測(cè)試用例不可達(dá)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于策略型Fuzzer的智能合約漏洞檢測(cè)方法，其特征在于，所述的測(cè)試用例可達(dá)性策略模型F1采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，執(zhí)行路徑漏洞性策略模型F2采用循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。

6.一種基于策略型Fuzzer的智能合約漏洞檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的智能合約漏洞檢測(cè)方法；所述的智能合約漏洞檢測(cè)系統(tǒng)包括：

智能合約基礎(chǔ)分析模塊，其用于構(gòu)建智能合約數(shù)據(jù)集，初始化測(cè)試用例可達(dá)性策略模型F1和執(zhí)行路徑漏洞性策略模型F2；

測(cè)試用例集合模塊，其用于針對(duì)給定的待測(cè)合約，初始化待測(cè)試的測(cè)試用例隊(duì)列，并對(duì)測(cè)試用例隊(duì)列進(jìn)行優(yōu)化；

測(cè)試用例可達(dá)性策略模型模塊，其用于遍歷測(cè)試用例集合模塊中的每一個(gè)測(cè)試用例，利用測(cè)試用例可達(dá)性策略模型F1預(yù)測(cè)該測(cè)試用例的可達(dá)性，并將該測(cè)試用例及其預(yù)測(cè)標(biāo)簽存入數(shù)據(jù)庫(kù)D1；

針對(duì)不滿足可達(dá)性的測(cè)試用例，從初始化測(cè)試用例集合中剔除；

執(zhí)行路徑漏洞性策略模型，其用于獲取測(cè)試用例可達(dá)性策略模型模塊輸出的滿足可達(dá)性的測(cè)試用例，并獲取由可達(dá)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的執(zhí)行路徑，利用執(zhí)行路徑漏洞性策略模型F2預(yù)測(cè)該測(cè)試用例對(duì)應(yīng)的執(zhí)行路徑的漏洞性，并將所述執(zhí)行路徑及其預(yù)測(cè)標(biāo)簽存入數(shù)據(jù)庫(kù)D2；

針對(duì)存在漏洞性的執(zhí)行路徑，為對(duì)應(yīng)的測(cè)試用例給予優(yōu)先級(jí)標(biāo)記；

模糊檢測(cè)器模塊，其用于獲取優(yōu)化后的測(cè)試用例隊(duì)列，優(yōu)先選擇優(yōu)先級(jí)更高的測(cè)試用例進(jìn)行變異和測(cè)試，直至模糊測(cè)試結(jié)束。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于策略型Fuzzer的智能合約漏洞檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括：

策略模型更新模塊，其用于根據(jù)測(cè)試用例可達(dá)性策略模型模塊中數(shù)據(jù)庫(kù)D1存儲(chǔ)的帶有預(yù)測(cè)標(biāo)簽的測(cè)試用例對(duì)測(cè)試用例可達(dá)性策略模型F1進(jìn)行迭代更新，以及用于根據(jù)執(zhí)行路徑漏洞性策略模型中數(shù)據(jù)庫(kù)D2存儲(chǔ)的帶有預(yù)測(cè)標(biāo)簽的執(zhí)行路徑對(duì)執(zhí)行路徑漏洞性策略模型F2進(jìn)行迭代更新。