模糊测试研究进展

第２ ８卷 第 ７期
２１ ０ １年 ７ 月
计算 机应 用与软 件
Ｃｏ ｕｔｒＡｐ ｌｃ ｔ ｎ ｎ ｏｔ ｒ ｍｐ ｅ ｐ ｉａ ｉ ｓ ａ ｄ Ｓ ｆ ｏ ｗａ ｅ
Ｖ０ ． ． １２８ Ｎｏ ７
Ｊ１ ０ １ ｕ ．２ １
模 糊 测 试 研 究 进 展
陈衍铃 王 正
ｇ ｎ ｒｌ ｏｋ ｏ ｆｚ ｓ ｎ ｅ ｏ ｓ ｏ ｊｃ ｓ ａ ｄｐ ｏ ｌ ｓ ｎ ． ｎｔｅｂ ｓ ｆ ｅ ｏ ｔｍ ｏａ ｎ ｉ ｎ ｅ ｔ ｆ ｕｚ ｓ ｎ ｅ ｅａ ｗ ｒ ｆ ｗ， ｕ ｚ ｔ ｔ ｇｍ ｔ ｄ ， ｂｅ ｔ ｔ ｔ ｔ ｎ ｒｂ ｍｓ ｎｔ ｔ ｇ Ｏ ａｉ ｏ ｔ ｎｅ ｐ ｒｒ ｅ ｖｒ ｍ ｎ ｏ ｚ ｙ ｅｔ ｇ ｌ ｙ ｅｉ ｈ ｓｏｅ ｅ ｉ ｅｉ ｈ ｓ ｃ ｈ ｙ ｏ ｆ ｔ ｉ
上 发 布 同时 基 于 变 异 和 生 成 ， 于 对 文 件 格 式 进 行 模 糊 测 试 的 用 工 具 ， 括 ＦｌＦ ｚ【］ Ｓ Ｉ Ｅｉ （ 和 ｎｔ Ｉ Ｅ ｌ 。 同 年 ， 包 ｉ ｕｚ２ 、 ＰＫ ｆｅ ｅ ３ ｌ ｏ Ｐ Ｋ ｆｅ Ｓ ｉ
商业模糊器 （ ｏｅｏ ｉｏ ， ｅｕ ｔ ） Ｃ ｄｎｍ ｃｎ ＭｕＳｃｒｙ等 被引 人市场 ， 量的 ｉ 大
ｆ ｚ ｙ ｔｓｉ ｉｔｒ ｓ ｉ ｒ ｄ ｃ ｄ． Ｔｈ ｎ ｔｅ ｃ ｎｔｍｐ ｒ ｒ ｎ ｉｏ ｍ ｅ ｆｆ ｚ ｙ ｔｓｉ ｅ ｅ ｒ ｈ ｉ ｌｂｏ ａｅ ｎ ｄ ｔｉ ｒ ｍ ｏ ｓ ｅ ｔ ｆｉ ｕ ｚ ｅ ｔｎｇ ｈｓｏ ｙ ｉ ｎｔｏ ｕ ｅ ｅ ｈ ｏ ｅ ｏ ａ ｙ ｅ ｖｒ ｎ ｎｔｏ ｕ ｚ ｅ ｔｎｇ ｒｓ ａｃ ｓｅ ａ ｒｔ ｄ ｉ ｅａ ｌｆｏ ｆｕｒａ ｐ ｃｓ ｏ ｔ ｓ
黑 盒测 试 是 一 种 不 需 要 知 道 被 测 目标 内部 细 节 而 直 接 进 行 输 入 测试 的一 种 测 试 方 法 。该 方 法 可 用 性 好 ， 作 简 单 ， 是 覆 操 但 盖 能力 一 般 ， 试 过 程 中会 产 生 大 量无 效 的测 试 用 例 。 测 灰 盒测 试 介 于 白盒 测 试 和 黑 盒 测 试 之 间 ， 括 黑 盒 测 试 审 包 核 同时 也 包 括 通 过逆 向分 析 获 取 汇 编 形 式 的 源 代 码 ， 二 进 制 即 审 核 … 。灰 盒测 试 有 很 好 的 可 用 性 ， 存 在 很 大 的 复 杂 性 ， 但 尤
开 发 人 员 开 始 关 注 于 模 糊 测 试 。２０ ０ ６年 开 始 出现 大 量 针 对
Ａ ｔｅ ｃ ｖＸ控 件 的 模 糊 测 试 ， 表 工 具 有 Ｄ ｖ ｉｍ ｒ发 布 的 ｉ 代 ａｉ Ｚｍ ｅ ｄ
Ｃ ＭＲ ｉ ｒ 钊和 Ｈ． ． ｏｅ 布 的 Ａ Ｍ ｎ 。 Ｏ ａ ｅ ｄ Ｄ Ｍｏ ｒ 发 ｘ ａ¨
有的源代码 ， 所有可能的代码路径都可以被审核 ， 以该方法具 所
有 覆 盖 能 力 强 的优 点 。 主 要 的缺 点 是 需 要 大 量 的人 工 分 析 ， 复
杂性高。比如重要 的软件 项 目一般 包含 数十万行代 码 ， 源代码 分析工具产 生的报告 可 能非 常冗 长 而不 易 阅读 Ｊ 目前 主要 。 的源代码分 析工 具主要 有三 种 Ｊ （ ）编译 检测 器 ， 于在源 ：１ 用
好地保证不存在可以利用 的脆弱点” 。 模糊测试 自动化实现 的一般流程是 ： 首先产生半合法 的数
据 （ 数据 是 指 它 具 有 足够 的正 确 性 ， 让 编 译 器 直 接 忽 略 它 ， 该 能 但又 有足 够 的非法 性 ， 能 导致 错 误 的发 生 ） 接 着 将 ， 这些 数 据 发 送 给 目标 程 序 进 行 处 理 ， 后 观 察 应 用 然 程 序 ， 程 序 是 否 在 处 理 看
量半 合 法 的数 据 作 为程 序 的输 入 去 覆 盖 大 量 的 界 限 情 况 ， 更 来
法 主要 依 靠个 人经 验 构 造 变 异 测试 用例 ， 用 来 测 试 Ｗｅ 应 用 常 ｂ
测 试 ］ 。测 试 时 需 要 大 量人 工 参 与 ， 试 结 果 很 大 程 度 上 取 决 测
２２ ９
计算机 应 用与 软件
２ １ 血 ０１
标准 ， 时代 码 覆 盖 率 很低 。 （ ）协 议 变 异 人 工 测 试 。 该 方 同 ３
２ 模糊 测试 技 术研 究现 状
２ １ 自动化模糊 测试 的一般流 程 ．
模糊 测 试 是 一 种具 ｛ 高度 自动 化 的 黑盒 测 试 技 术 ： 大 本的 用
Ｓ Ｉ Ｅ， ＰＫ 该测试器实现了基于块的方法 ， 具有 描述可变 长数据块
的能 力 ， 要 用 于 测 试 网 络 应 用 程 序 ］ ２０ 年 ， ｃ ａ 主 １。 ０４ ４ Ｍｉ ｌ ｈ Ｚ ｌ ｓｉ 布 了 针 对 ｗ ｂ浏 览 器 的 模 糊 测 试 工 具 ｍ ｎｌ ｅ１ 。 ａ ｗｋ发 ｅ ｅ ａｇ ｍ 【］ ｅ ５
ｒ ｓ ａ ｃ ｎ ｔ ｈ ｒ ｃｅ ｓｉ ，ｔ ｅ ｐａ ｒｈ ｓ ｍａ ｅ ｃ ｎ ｌ ｓｏ ｆｒｒ ｓ ａｃ ｒｅ ｔｔｏ ｎｄ ｍｅ ｈ ｄ ｒｆ ｚ ｙ ｔｓｉ ｎ ｔ ｅ ｆ ｕ ｅ ｅ ｅ ｒ ｈ ａ ｄ ｉｓｃ ａ ａ ｔｒ ｔ ｉ ｃｓ ｈ ｐｅ ａ ｄ ｏ ｃ ｕ ｉｎ ｏ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｎａ ｉｎ ａ ｔ ｏ ｓ ｆ ｕ ｚ ｅ ｔｎｇｉ ｈ ｕｔｒ ． ｉ ｏ Ｋ ｅ ｗｏｒ ｙ ｄｓ Ｆ ｚ ｅ ｔｎ Ｐ ｏ ｏ ｏ Ｔｅ ｔｃ ｓ Ｖａ ａ ｉｎ Ｇｅ ｒｔ ｕｚｙ ｔｓｉｇ ｒｔｃｌ ｓ ａ ｅ ｉ ｒ ｔｏ ｎｅａ ｅ
ｅ￥ 。（ ）源代 码浏览 器。这类 工具允 许测试 者执 行代码 的 ｒ ２ 高级搜索和代码枚举 ， 用来寻 找关键 函数 调用 的位置… 。当前
流 行 的 代码 浏 览 器 主 要 有 Ｃ ｃｐ 和 ＬｎｘＣｏｓＲ ｆｒｎｅ 。 ｓｏｅ ｉｕ ｒｓ． ｅ ｅｃ ｅ
（ ）源代码 自动审核工具 。用于扫描源代码 以及 自动识别可能 ３ 的关键区域 … 。当前流行的工具有 ： 可参见文献 ［ ５～ｌ ］ ０。
于测 试 者 的个 人 经 验 。 （ ）变 异 和 强 制 性 测试 。测 试 从一 个 有 ４
效 的协议或数 据格式样本开始 ， 持续 不断打乱文件 中的每一个 字节 ｊ １。该测试方法不需要对被测 试软件进行研究 ， 实现起来
简 单 但 是 很 低 效 。代 表 工 具 有 ｎｔＰＫ ｆｅ 和 Ｆ ｅ ｕｚ 。 ｏＳ Ｉ Ｅ ｌ ｉ ｉＦ ｚ¨ ｌ （ ） 自动 协议 生 成 测 试 。 该测 试 方 法 需 要 理解 和 解 析 测试 对 象 ５ 的协 议 规 范或 者 文 件 格 式 定 义 。测 试 工 具 动 态 解 析 这 些 模 板 ，
（ 电子 工 程 学 院 网 络 系 安 徽 合 肥 ２０ ３ ） ３０ ７
摘
要
通过 介 绍发 现 安 全 漏 洞 的 三种 方 法 ， 出模 糊 测试 。首 先 介 绍 了模 糊 测 试 的 历 史 ， 着 从 模 糊 测 试 的 一 般 流 程 ， 糊 测 引 接 模
试方法 ， 测试对象 ， 测试 中存在 的问题 四个方面详细介绍 了模糊测试的研 究现状 ， 最后根据模 糊测试 的研 究现状和特 点归纳 了今 后
向。当前用来发现安全漏洞 的方法 主要有三种 ： 白盒测试 ， 黑盒
测 试 和 灰 盒 测试 。 白盒测 试 采 用 的 主要 方 法 是 源 代 码 审 计 。 因为 可 以获 取 所
Ｕ Ｉ Ｎ Ｘ应用程序的健 壮性” 。当时采用一种 简单 纯粹 的黑盒测
试， 只是 验证 应 用 程 序 是 否 崩 溃 ， 有 很 高 的 失 效 概 率 。 １９ 具 ９９ 年 ， ｕｕ大 学 开 始 进 行 Ｐ Ｏ Ｏ Ｏｌ Ｒ Ｔ Ｓ测 试 集 的 开 发 工 作 ， 合 了 白 结 盒 和 黑 盒 的测 试 方 法 。２０ ０ ２年 Ｏ ｌ 学 发 布 成 熟 的 Ｐ Ｏ Ｏ ｕ ｕ大 Ｒ ＴＳ Ｓ Ｐ测 试 集 。 同 年 Ｄ ｖ ｉｌ 布 开 源 的 模 糊 测 试 器 ＮＭ ａｅ Ａｔ 发 ｅ
审核 工 具 主 要 有 ＩＡ… 、 ｏｉｃｎ Ｂ ｇｃｍ、ｎｐ ｃ ｒＳｃｒｙ Ｄ Ｌ ｇ ａ 、 ｕＳ ａ Ｉｓｅｔ 、ｅｕ ｔ． Ｓ ｏ ｉ
０ 引 言
近 些 年 来 ， 用 软 件 漏 洞 实 施 网络 攻 击 的 行 为 层 出 不 穷 ， 利 互 联 网络 的各 个关 键领 域 都 面 临着 严 峻 的挑 战 。如 何 更 好 地 保 证
２ ３ 模 糊测试 的测试对 象 ．
目前 模 糊 测 试 对 象 已 经 渗 透 到 安பைடு நூலகம்全 领 域 的 各 个 方 面 ， 现 出
Ｒｅ ｉｗ 、 ｎ ｄｉ。 ｖｅ Ｂｉ Ａｕ ｔ
１ 模 糊 测 试 发 展 史
模糊测试作为黑盒测试 的一种 具体技 术 ， 开始于 １８ ９９年。
Ｂ ｒ ｎＭｉｅ 教 授 在 Ｕ ． ａ ｉ ｎ中使 用 模 糊 测试 的方 法 来 测 试 ａｔ ｌ ｒ ｏ ｌ ｗ Ｍ ｄｓ ｏ
软件质量 ， 减少软件漏洞 ， 成为 当前安全领域一个重要 的研究方
模 糊 测试 的研 究 方 向和 研 究方 法 。
关键 词 模 糊测 试 协 议 测 试 用 例 变 异 生成
ＡＤＶＡＮＣＥＭ ＥＮＴ ｏＦ ＴＨＥ ＴＵＤＹ Ｓ ｏＮ ＦＵＺＺＹ ＴＥＳＴＩ ＮＧ
Ｃｈ ｎ Ｙａ ｌｎ Ｗ ａ ｇ Ｚｈ ｎ ｅ ｎｉｇ ｎ ｅｇ （ ｅａｔｅｔｆＮｅ ｏｋ Ｅｅ ｎ ｎ ｉ ｅｉ ｎｔｕｅＨｆｉ ３ ０ ７Ａ ｈ ｉＣ ｉａ Ｄｐ ｒ ｎ ｏ ｔ ｒ，ｌａ ｃＥ ｇｎ ｒ ｇＩｓｉｔ， ｅ ０３ ，ｎ ｕ， ｈｎ ） ｍ ｗ ｅ ｎ ｔ ｅ２
生成测试数据 ， 然后将数据 发送到 目标程 序 ｊ 。采用该测试方