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基于程序建模的网络程序漏洞检测技术

邓兆琨 陆余良 黄钊 黄晖 朱凯龙

邓兆琨, 陆余良, 黄钊, 等 . 基于程序建模的网络程序漏洞检测技术[J]. 北京航空航天大学学报, 2019, 45(4): 796-803. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2018.0436
引用本文: 邓兆琨, 陆余良, 黄钊, 等 . 基于程序建模的网络程序漏洞检测技术[J]. 北京航空航天大学学报, 2019, 45(4): 796-803. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2018.0436
DENG Zhaokun, LU Yuliang, HUANG Zhao, et al. Network program vulnerability detection technology based on program modeling[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2019, 45(4): 796-803. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2018.0436(in Chinese)
Citation: DENG Zhaokun, LU Yuliang, HUANG Zhao, et al. Network program vulnerability detection technology based on program modeling[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2019, 45(4): 796-803. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2018.0436(in Chinese)

基于程序建模的网络程序漏洞检测技术

doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2018.0436
基金项目: 

国家重点研发计划 2017YFB0802905

详细信息
    作者简介:

    邓兆琨  男, 硕士研究生。主要研究方向:网络空间安全、二进制软件分析、程序漏洞挖掘与分析

    陆余良  男,教授,博士生导师。主要研究方向:网络空间安全、漏洞挖掘与利用、网络态势感知

    黄钊  女, 硕士研究生。主要研究方向:二进制软件分析

    黄晖  男, 博士。主要研究方向:二进制软件分析; 朱凯龙, 男, 博士研究生。主要研究方向:二进制软件分析

    朱凯龙  男,博士研究生。主要研究方向:二进制软件分析

    通讯作者:

    陆余良, E-mail: kivi_fruit@126.com

  • 中图分类号: TP391

Network program vulnerability detection technology based on program modeling

Funds: 

National Key R & D Program of China 2017YFB0802905

More Information
  • 摘要:

    研究和分析了网络程序漏洞检测方法,针对C/S结构下网络程序存在的二进制漏洞提出了一种基于程序建模的漏洞检测方法。该方法针对网络程序架构进行分析,通过抽取不同类型网络程序中的关键性系统函数,进行程序建模和检测系统执行模块开发。采用选择符号执行技术进行检测,通过函数挂钩的方式定制挂钩函数语义和函数执行触发的操作,引入符号化数据和引导符号执行过程。研究过程中基于该技术实现了一套网络程序漏洞检测系统,系统能够识别目标网络程序采用的I/O模型,根据目标网络程序的不同类型调取相应的系统执行模块,利用选择符号执行技术进行自动化漏洞检测过程。实验结果表明,相比于已有的检测工具,该系统在网络程序的漏洞检测方面针对性更强,程序代码的覆盖率更高,同时具有很好的可扩展性。

     

  • 图 1  选择符号执行技术

    Figure 1.  Technology of selective symbolic execution

    图 2  选择符号执行系统运行过程

    Figure 2.  Operational process of selective symbolic execution system

    图 3  符号变元引入策略

    Figure 3.  Symbolic variable introduction policies

    图 4  阻塞通信模型

    Figure 4.  Blocking communication model

    图 5  阻塞通信模型执行模块部分代码

    Figure 5.  Part of execution module code of blocking communication model

    图 6  select模型执行过程

    Figure 6.  select model execution process

    图 7  系统原型架构

    Figure 7.  System prototype architecture

    图 8  实现函数挂钩

    Figure 8.  Function hook realization

    图 9  服务器端符号执行过程

    Figure 9.  Symbolic execution process of server

    图 10  客户端状态保存及回置

    Figure 10.  Client state savinges and restoringes

    表  1  实验环境配置

    Table  1.   Experimental environment configuration

    节点 操作系统 主机型号 内存
    Server WindowsXP-SP3 Intel® Core i7-5820 K 3.3 GHz CPU 4 GB
    Client WindowsXP-SP3 Intel® Core i7-5820K 3.3 GHz CPU 4 GB
    下载: 导出CSV

    表  2  实验结果

    Table  2.   Experimental result

    软件 漏洞编号 漏洞类型
    Tftpd32 CVE-2006-6141 远程缓冲区溢出漏洞
    Tftpd32 CVE-2013-6809 格式化字符串漏洞
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-07-23
  • 录用日期:  2018-12-07
  • 网络出版日期:  2019-04-20

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