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[27800] 2020-09-03_Fuzz技术综述与文件Fuzz

文档创建者：s7ckTeam
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最后更新：2025-01-19
2020-09-03_Fuzz技术综述与文件Fuzz F u z z 技 术 综 述 与 文 件 F u z z 原 创   h a c k e d b y l h   O P P O 安 全 应 急 响 应 中 心   2 0 2 0 - 0 9 - 0 3 以 上 文 章 由 作 者 【 h a c k e d b y l h 】 的 连 载 有 赏 投 稿 ， 共 有 五 篇 ， 本 文 为 第 一 篇 ； 也 欢 迎 广 大 朋 友 继 续 投 稿 ， 详 情 可 点 击 O S R C 重 金 征 集 文 稿 ！ ！ ！ 了 解 ~ ~ 温 馨 提 示 ： 建 议 投 稿 的 朋 友 尽 量 用 m a r k d o w n 格 式 ， 特 别 是 包 含 大 量 代 码 的 文 章 F u z z i n g 是 一 种 高 效 的 漏 洞 挖 掘 方 法 ， 它 通 过 不 断 地 让 被 测 程 序 处 理 各 种 畸 形 测 试 数 据 来 挖 掘 软 件 漏 洞 。 是 一 种 高 效 的 漏 洞 挖 掘 方 法 ， 它 通 过 不 断 地 让 被 测 程 序 处 理 各 种 畸 形 测 试 数 据 来 挖 掘 软 件 漏 洞 。 一 个 F u z z 工 具 由 三 个 基 础 模 块 组 成 ， 分 别 是 测 试 用 例 生 成 模 块 测 试 用 例 生 成 模 块 、 程 序 执 行 模 块 程 序 执 行 模 块 以 及 异 异 常 检 测 模 块 常 检 测 模 块 。 各 个 模 块 的 作 用 以 及 模 块 间 的 交 互 如 下 ： 测 试 用 例 生 成 模 块 负 责 不 断 的 生 成 测 试 用 例 ， 然 后 会 把 测 试 用 例 交 给 程 序 执 行 模 块 。 程 序 执 行 模 块 根 据 被 测 程 序 接 收 数 据 的 方 式 启 动 程 序 并 把 测 试 用 例 交 给 目 标 程 序 处 理 。 异 常 检 测 模 块 负 责 监 控 程 序 在 处 理 测 试 用 例 时 是 否 发 生 异 常 ， 如 果 发 生 了 异 常 就 保 存 异 常 信 息 。 F u z z 工 具 按 照 生 成 测 试 数 据 的 方 式 可 以 分 为 基 于 生 成 的 F u z z 工 具 ( G e n e r a t i o n   B a s e d   F u z z e r ) 和 基 于 变 异 的 F u z z 工 具 ( M u t a t i o n   B a s e d   F u z z e r ) 。 G e n e r a t i o n   B a s e d   F u z z e r 通 过 用 户 提 供 的 数 据 格 式 描 述 文 档 ( 比 如 p e a c h 的 p i t 文 件 ) 来 生 成 测 试 数 据 ， 如 下 所 示 是 一 个 c 语 言 表 示 的 结 构 体 该 结 构 体 用   p i t   文 件 描 述 如 下 p i t 文 件 写 好 后 用 p e a c h 解 析 就 可 以 生 成 示 例 数 据 ， 比 如 该 p i t 文 件 生 成 的 测 试 数 据 如 下 可 以 看 到 生 成 的 数 据 和 我 们 在 p i t 文 件 中 描 述 的 默 认 值 符 合 。 M u t a t i o n - B a s e d   F u z z e r 通 过 对 用 户 提 供 的 初 始 数 据 进 行 一 系 列 变 换 （ 比 如 B i t 翻 转 ， 随 机 插 入 数 据 等 ） 来 生 成 测 试 数 据 ， 一 个 简 单 数 据 变 异 示 例 图 如 下 s t r u c t {     i n t   I D ;     i n t   S i z e ;     / /   d a t a   的 长 度     d a t a [ S i z e ] ;   / /   d a t a 数 组 } < D a t a M o d e l   n a m e = " C h u n k " >         < N u m b e r   n a m e = " I D "   s i z e = " 3 2 "   v a l u e = " 0 x 1 2 3 4 5 6 7 8 "   / >         < N u m b e r   n a m e = " S i z e "   s i z e = " 3 2 "   >                 < R e l a t i o n   t y p e = " s i z e "   o f = " D a t a "   / >         < / N u m b e r >         < B l o b   n a m e = " D a t a "   v a l u e T y p e = " h e x "   v a l u e = " a a   b b   c c   d d   e e   f f   1 1   2 2 " / > < / D a t a M o d e l > I D :   7 8   5 6   3 4   1 2     / /   0 x 1 2 3 4 5 6 7 8 的 小 端 表 示 S i z e :   0 8   0 0   0 0   0 0   / /   4 字 节 ， 表 示 D a t a 的 长 度 D a t a :   a a   b b   c c   d d   e e   f f   1 1   2 2   / /   8   个 字 节 的 D a t a 数 据
为 了 提 升 F u z z 的 测 试 效 率 ， 基 于 覆 盖 率 引 导 的 F u z z 工 具 （ C o v e r a g e   G u i d e d   F u z z e r ） 应 运 而 生 。 C o v e r a g e   G u i d e d   F u z z e r 会 在 F u z z 的 过 程 中 为 F u z z e r 提 供 覆 盖 率 信 息 ， 之 后 F u z z e r 会 将 能 够 产 生 新 代 码 覆 盖 率 的 用 例 保 存 下 来 用 于 后 续 的 F u z z ， 通 过 这 种 方 式 可 以 逐 步 提 升 F u z z i n g 测 试 的 覆 盖 率 ， 此 时 的 F u z z i n g 流 程 图 如 下 所 示 ： 当 F u z z 时 生 成 的 测 试 用 例 产 生 了 新 的 路 径 时 ， 就 把 该 用 例 添 加 到 样 本 池 用 于 后 续 的 测 试 。 对 于 F u z z 测 试 而 言 有 两 个 非 常 关 键 的 因 素 ： F u z z 的 样 本 集 和 速 度 。 一 个 比 较 好 的 样 本 集 可 以 让 程 序 在 F u z z 的 一 开 始 就 达 到 很 高 的 覆 盖 率 ， 一 般 来 说 覆 盖 率 越 高 ， 挖 出 漏 洞 的 概 率 也 就 越 大 。 F u z z 的 速 度 对 漏 洞 挖 掘 的 影 响 也 是 类 似 ， F u z z 的 速 度 越 快 ， 相 同 时 间 内 F u z z 的 次 数 也 就 越 多 ， 也 就 能 测 试 更 多 的 代 码 ， 一 样 可 以 提 升 挖 出 漏 洞 的 概 率 。 所 以 在 F u z z 的 过 程 中 ， 我 们 始 终 要 想 办 法 提 升 F u z z 的 速 度 和 覆 盖 率 。 为 了 获 取 到 一 个 高 质 量 的 初 始 样 本 集 首 先 我 们 需 要 获 取 到 足 够 数 量 的 样 本 ， 常 见 的 样 本 获 取 途 径 有 以 下 几 种 ： 从 一 些 提 供 样 本 集 的 在 线 站 点 获 取 通 过 搜 索 引 擎 的 语 法 爬 取 大 量 的 样 本 文 件 一 些 开 源 项 目 会 带 一 些 测 试 用 例 来 测 试 程 序 F u z z 其 他 类 似 软 件 时 生 成 的 样 本 文 件 目 标 程 序 或 者 类 似 程 序 的 b u g 提 交 页 面 用 格 式 转 换 工 具 生 成 一 些 常 用 的 在 线 样 本 集 获 取 网 址 在 获 取 到 大 量 的 测 试 样 本 后 还 需 要 对 样 本 集 进 行 精 简 ， 因 为 其 中 的 很 多 样 本 能 触 发 的 路 径 是 一 样 的 ， 这 样 会 导 致 F u z z e r 可 能 花 了 大 量 的 时 间 在 测 试 同 一 块 代 码 ， 从 而 降 低 F u z z i n g 效 率 。 常 见 的 精 简 样 本 集 的 思 路 是 让 程 序 逐 个 处 理 样 本 ， 然 后 把 能 够 产 生 新 路 径 的 样 本 保 留 下 来 ， 这 样 就 能 在 保 留 代 码 覆 盖 率 的 前 提 下 大 大 减 少 样 本 集 的 数 量 ， 如 下 图 所 示 ， 初 始 样 本 有 5 个 ， 其 中 样 本 A 、 B 、 E 可 以 覆 盖 5 个 样 本 的 总 覆 盖 路 径 ， 那 么 样 本 精 简 后 的 结 果 就 是 A 、 B 、 E 。 h t t p s : / / f i l e s . f u z z i n g - p r o j e c t . o r g / h t t p : / / s a m p l e s . f f m p e g . o r g / h t t p : / / l c a m t u f . c o r e d u m p . c x / a f l / d e m o / h t t p s : / / g i t h u b . c o m / M o z i l l a S e c u r i t y / f u z z d a t a h t t p s : / / g i t h u b . c o m / s t r o n g c o u r a g e / f u z z i n g - c o r p u s h t t p s : / / g i t h u b . c o m / C i s c o - T a l o s / c l a m a v - f u z z - c o r p u s h t t p s : / / g i t h u b . c o m / m o z i l l a / p d f . j s / t r e e / m a s t e r / t e s t / p d f s h t t p s : / / g i t h u b . c o m / c o d e l i b s / f e s s - t e s t d a t a h t t p s : / / g i t h u b . c o m / g o o g l e / h o n g g f u z z / t r e e / m a s t e r / e x a m p l e s / a p a c h e - h t t p d
提 升 F u z z 测 试 的 速 度 有 很 多 种 ， 其 中 比 较 通 用 的 方 法 有 内 存 磁 盘 、 并 行 执 行 多 个 F u z z 任 务 。 对 A F L 以 及 其 衍 生 的 F u z z 工 具 而 言 还 可 以 通 过 延 时 初 始 化 f o r k s e r v e r 来 提 升 F u z z 的 速 度 ， 这 些 方 式 的 具 体 应 用 我 们 在 本 章 的 后 面 逐 一 介 绍 。 文 件 文 件 F u z z H o n e y v i e w 是 一 款 流 行 的 图 片 浏 览 器 ， 支 持 多 种 图 片 文 件 格 式 ， 本 节 以 H o n e y v i e w 为 例 来 介 绍 两 种 常 见 的 文 件 F u z z 方 式 ： G e n e r a t i o n   B a s e d   F u z z i n g   和   M u t a t i o n   B a s e d   F u z z i n g 。 G e n e r a t i o n   B a s e d   F u z z i n g 本 节 介 绍 如 何 使 用 P e a c h 来 进 行 G e n e r a t i o n   B a s e d   F u z z i n g 。 P e a c h 是 一 款 用 C # 开 发 的 跨 平 台 F u z z 工 具 ， 支 持 W i n d o w s 、 L i n u x 、 O S   X 等 平 台 。 P e a c h 支 持 对 文 件 格 式 、 网 络 协 议 等 进 行 F u z z 测 试   。 P e a c h 使 用   p i t   文 件 来 描 述 数 据 的 格 式 ， 然 后 在 F u z z 过 程 中 通 过 解 析 p i t 文 件 来 生 成 测 试 用 例 去 F u z z 。 P e a c h 的 官 方 文 档 如 下 本 节 以 p n g 文 件 格 式 为 例 介 绍 p i t 文 件 的 编 写 ， 首 先 我 们 先 看 看 p n g 文 件 的 格 式 ， p n g 文 件 由 多 个 c h u n k 组 成 p n g 文 件 的 文 件 头 是 8 个 固 定 的 字 节 后 面 紧 接 着 的 各 种 不 同 的   c h u n k ，   c h u n k 的 格 式 如 下 p n g 文 件 中 第 一 个 c h u n k 的 类 型 是 I H D R ， 最 后 一 个 c h u n k 的 类 型 是 I E N D ， 各 种 c h u n k 的 定 义 可 以 去 官 方 文 档 查 询 那 么 描 述 c h u n k 的 P i t 文 件 内 容 如 下 h t t p : / / c o m m u n i t y . p e a c h f u z z e r . c o m / v 3 / r e f . h t m l 8 9   5 0   4 E   4 7   0 D   0 A   1 A   0 A s t r u c t {     i n t   l e n g t h ;   / /   c h u n k   的 长 度     t y p e [ 4 ] ;     / /   c h u n k   的 类 型     d a t a [ l e n g t h ] ;   / /   c h u n k   的 数 据     i n t   c r c ;   / /   d a t a   的   c r c 校 验 和 } h t t p : / / w w w . l i b p n g . o r g / p u b / p n g / s p e c / 1 . 2 / P N G - C h u n k s . h t m l < D a t a M o d e l   n a m e = " C h u n k " >         < N u m b e r   n a m e = " L e n g t h "   s i z e = " 3 2 "   e n d i a n = " b i g "   m u t a b l e = " t r u e " >                 < R e l a t i o n   t y p e = " s i z e "   o f = " D a t a "   / >         < / N u m b e r >         < B l o c k   n a m e = " T y p e D a t a " >                 < B l o b   n a m e = " T y p e "   l e n g t h = " 4 "   / >                                 < B l o b   n a m e = " D a t a "   / >         < / B l o c k >         < N u m b e r   n a m e = " c r c "   s i z e = " 3 2 "   e n d i a n = " b i g "   m u t a b l e = " t r u e " >                 < F i x u p   c l a s s = " C r c 3 2 F i x u p " >                         < P a r a m   n a m e = " r e f "   v a l u e = " T y p e D a t a " / >                 < / F i x u p >         < / N u m b e r > < / D a t a M o d e l >  
简 单 介 绍 下 上 面 使 用 的 一 些   p i t   语 法 然 后 我 们 通 过 引 用 这 个 结 构 体 来 构 建 一 些 特 定 的   c h u n k   类 型 ， 比 如   I H D R   类 型 的   c h u n k   和   I E N D 类 型 的 c h u n k 。 最 后 我 们 把 这 些 组 合 起 来 构 建 一 个   p n g   的   D a t a M o d e l 描 述 的 内 容 如 下 首 先 8 个 字 节 的 S i g n a t u r e 开 头 然 后 以 一 个 I H D R 的 c h u n k 开 始 然 后 使 用 C h o i c e 随 机 生 成 多 个 c h u n k 最 后 生 成 一 个 t y p e 为 I E N D 的 c h u n k 定 义 好 后   D a t a M o d e l   后 就 需 要 配 置 p i t 文 件 来 生 成 测 试 用 例 并 将 测 试 用 例 传 递 给 目 标 程 序 进 行 处 理 ， 具 体 可 以 看 下 面 的 注 释 N u m b e r :   表 示 数 字 类 型 ,   s i z e 指 定 该 字 段 的 大 小 ， 单 位 是   b i t ( 位 ) ， 这 里 就 是 3 2 b i t ， 也 就 是 4 个 字 节 B l o b :   表 示 一 段 二 进 制 数 据 ， l e n g t h 指 定 二 进 制 数 据 的 长 度 ， 单 位 是 自 己 B l o c k :   用 于 组 合 表 示 一 些 字 段 R e l a t i o n :   表 示 字 段 之 间 的 关 系 ， 比 如 上 面 表 示 L e n g t h 是 D a t a 的 长 度 F i x u p :   用 于 基 于 其 他 的 字 段 计 算 一 个 值 比 如 h a s h 、 c r c 等 ， 文 件 中 c r c 的 值 就 是 是 T y p e D a t a 的 c r c 校 验 和 < D a t a M o d e l   n a m e = " C h u n k _ I H D R "   r e f = " C h u n k " >         < B l o c k   n a m e = " T y p e D a t a " >                 < S t r i n g   n a m e = " T y p e "   v a l u e = " I H D R "   l e n g t h = " 4 "   t o k e n = " t r u e " / >                 < B l o c k   n a m e = " D a t a " >                         < N u m b e r   n a m e = " w i d t h "   s i z e = " 3 2 "   m u t a b l e = " t r u e " / >                         < N u m b e r   n a m e = " h e i g h t "   s i z e = " 3 2 "   m u t a b l e = " t r u e " / >                         < N u m b e r   n a m e = " b i t s "   s i z e = " 8 "   m u t a b l e = " f a l s e " / >                         < N u m b e r   n a m e = " c o l o r _ t y p e "   s i z e = " 8 "   / >                         < N u m b e r   n a m e = " c o m p r e s s i o n "   s i z e = " 8 "   / >                         < N u m b e r   n a m e = " f i l t e r "   s i z e = " 8 "   / >                         < N u m b e r   n a m e = " i n t e r l a c e "   s i z e = " 8 "   / >                 < / B l o c k >         < / B l o c k >                 < / D a t a M o d e l > < D a t a M o d e l   n a m e = " C h u n k _ I E N D "   r e f = " C h u n k " >         < B l o c k   n a m e = " T y p e D a t a " >         < S t r i n g   n a m e = " T y p e "   v a l u e = " I E N D "   l e n g t h = " 4 "   t o k e n = " t r u e "   / >                                           < B l o b   n a m e = " D a t a "   l e n g t h = " 0 "   / >         < / B l o c k >                 < / D a t a M o d e l > < D a t a M o d e l   n a m e = " P n g " >         < N u m b e r   n a m e = " S i g n a t u r e "   v a l u e T y p e = " h e x "   v a l u e = " 8 9 5 0 4 e 4 7 0 d 0 a 1 a 0 a "   s i z e = " 6 4 "   t o k e n = " t r u e "   / >                                         < B l o c k   n a m e = " I H D R "   r e f = " C h u n k _ I H D R " / >         < C h o i c e   n a m e = " D a t a C h u n k s "   m i n O c c u r s = " 2 "   m a x O c c u r s = " 3 0 0 0 0 " >                 < B l o c k   n a m e = " P L T E "   r e f = " C h u n k " / >         < / C h o i c e >         < B l o c k   n a m e = " I E N D "   r e f = " C h u n k _ I E N D " / >             < / D a t a M o d e l > < S t a t e M o d e l   n a m e = " T h e S t a t e "   i n i t i a l S t a t e = " I n i t i a l " >         < S t a t e   n a m e = " I n i t i a l " >                 < A c t i o n   t y p e = " o u t p u t " >                                 < D a t a M o d e l   r e f = " P n g " / >                 < / A c t i o n >                 < A c t i o n   t y p e = " c l o s e " / >                                 #   输 出 样 本 后   c a l l   L a u n c h V i e w e r   通 知   A g e n t                 < A c t i o n   t y p e = " c a l l "   m e t h o d = " L a u n c h V i e w e r "   p u b l i s h e r = " P e a c h . A g e n t " / >         < / S t a t e > < / S t a t e M o d e l > < A g e n t   n a m e = " W i n A g e n t " >         < M o n i t o r   c l a s s = " W i n d o w s D e b u g g e r " >                         #   被 测 程 序 执 行 的 命 令 行                 < P a r a m   n a m e = " C o m m a n d L i n e "   v a l u e = ' " C : P r o g r a m   F i l e s H o n e y v i e w H o n e y v i e w . e x e "   " C : U s e r s X i n S a i D e s k t o p h o n e y v i e w . p n g " '   / >                                 #   当 接 收 到   c a l l   L a u n c h V i e w e r   后 才 启 动 被 测 程 序                 < P a r a m   n a m e = " S t a r t O n C a l l "   v a l u e = " L a u n c h V i e w e r "   / >                 < P a r a m   n a m e = " C p u K i l l "   v a l u e = " t r u e " / >         < / M o n i t o r > < / A g e n t > < T e s t   n a m e = " D e f a u l t " >
写 好 配 置 文 件 后 使 用   p e a c h . e x e   解 析 x m l 文 件 就 可 以 开 始 F u z z i n g 了 。 参 考 M u t a t i o n   B a s e d   F u z z i n g 基 于 变 异 的 F u z z i n g 原 理 很 简 单 ， 它 通 过 对 初 始 样 本 进 行 随 机 变 换 （ 比 如 比 特 翻 转 、 随 机 插 值 等 方 式 ） 来 生 成 新 样 本 ， 本 节 将 介 绍 如 何 从 头 开 始 实 现 一 个 基 于 变 异 的 文 件 F u z z e r 。 前 面 提 到 过 一 个 F u z z e r 有 三 个 基 础 组 件 测 试 用 例 生 成 模 块 、 程 序 执 行 模 块 以 及 异 常 检 测 模 块 ， 下 面 逐 一 介 绍 其 实 现 。 测 试 用 例 生 成 模 块 通 过 对 初 始 数 据 进 行 一 系 列 变 异 操 作 来 生 成 新 的 测 试 用 例 ， 为 了 实 现 变 异 ， 我 们 需 要 先 定 义 一 系 列 变 异 操 作 函 数 这 些 函 数 都 接 收 待 变 异 的 初 始 数 据 ， 然 后 返 回 变 异 后 的 数 据 。 如 下 所 示 是 一 个 示 例 函 数 ， 其 作 用 是 往 原 始 数 据 的 随 机 位 置 覆 写 2 ~ 4 字 节 的 随 机 数 据 。 在 进 行 数 据 变 异 时 ， F u z z e r 会 随 机 选 择 其 中 的 几 个 函 数 依 次 变 异 数 据 。 < T e s t   n a m e = " D e f a u l t " >         < A g e n t   r e f = " W i n A g e n t "   p l a t f o r m = " w i n d o w s " / >         < S t a t e M o d e l   r e f = " T h e S t a t e " / >                 #   定 义 输 出 样 本 数 据 到   C : U s e r s X i n S a i D e s k t o p h o n e y v i e w . p n g         < P u b l i s h e r   c l a s s = " F i l e " >                 < P a r a m   n a m e = " F i l e N a m e "   v a l u e = " C : U s e r s X i n S a i D e s k t o p h o n e y v i e w . p n g " / >         < / P u b l i s h e r >         < L o g g e r   c l a s s = " F i l e s y s t e m " >                 < P a r a m   n a m e = " P a t h "   v a l u e = " l o g s "   / >         < / L o g g e r > < / T e s t > P e a c h . e x e   s a m p l e s d e m o . x m l h t t p s : / / g i t h u b . c o m / a f l s m a r t / a f l s m a r t / b l o b / m a s t e r / i n p u t _ m o d e l s / p n g . x m l M A N G L E _ F U N C S   =   [         l a m b d a   d a t a :   m a n g l e _ b y t e s ( d a t a ) ,         l a m b d a   d a t a :   m a n g l e _ m a g i c ( d a t a ) ,         l a m b d a   d a t a :   m a n g l e _ a d d _ s u b ( d a t a ) ,         l a m b d a   d a t a :   m a n g l e _ m e m _ c o p y ( d a t a ) ,         l a m b d a   d a t a :   m a n g l e _ m e m _ i n s e r t ( d a t a ) ,         l a m b d a   d a t a :   m a n g l e _ m e m s e t _ m a x ( d a t a ) ,         l a m b d a   d a t a :   m a n g l e _ r a n d o m ( d a t a ) ,         l a m b d a   d a t a :   m a n g l e _ c l o n e b y t e ( d a t a ) ,         l a m b d a   d a t a :   m a n g l e _ e x p a n d ( d a t a ) ,         l a m b d a   d a t a :   m a n g l e _ s h r i n k ( d a t a ) ,         l a m b d a   d a t a :   m a n g l e _ i n s e r t _ r n d ( d a t a ) ,         l a m b d a   d a t a :   m a n g l e _ c o p y _ t o k e n ( d a t a ) ,         l a m b d a   d a t a :   m a n g l e _ i n s e r t _ t o k e n ( d a t a ) ] d e f   m a n g l e _ b y t e s ( d a t a ) :         " " "         在 随 机 位 置 覆 盖 写 2 ~ 4 字 节 数 据         " " "         l e n g t h   =   l e n ( d a t a )         i f   l e n g t h   <   4 :                 r e t u r n   d a t a         #   获 取 要 填 充 的 数 据 的 长 度         s i z e   =   r a n d o m . r a n d i n t ( 2 ,   4 )         #   获 取 插 入 位 置 ,   l e n g t h   -   s i z e   确 保 不 会 越 界         i d x   =   r a n d o m . r a n d i n t ( 0 ,   l e n g t h   -   s i z e )         #     获 取   s i z e   长 的 随 机 字 符 串 ，   然 后 复 写 到 指 定 位 置         r e t u r n   r e p l a c e _ s t r i n g ( d a t a ,   g e t _ r a n d o m _ s t r i n g ( s i z e ) ,   i d x ) d e f   m u t a t e ( s e l f ,   d a t a ,   m a x l e n = 0 x f f f f f f f f ,   f u z z _ r a t e = 1 ) :         " " "         对   d a t a   进 行 变 异         : p a r a m   d a t a :     待 变 异 的 数 据         : p a r a m   c a l l b a c k :   对 变 异 后 的 数 据 进 行 修 正 的 c a l l b a c k   函 数 ， 比 如   c r c ,   h e a d e r 等         : p a r a m   f u z z _ r a t e :   数 据 变 异 的 比 率 ，   用 于 决 定 变 异 的 数 据 长 度   ，   l e n ( d a t a )   *   f u z z _ r a t e         : r e t u r n :         " " "         l e n g t h   =   l e n ( d a t a )         f u z z _ l e n   =   i n t ( l e n g t h   *   f u z z _ r a t e )         #   选 取 数 据 中 的 某 个 区 域 传 给 数 据 变 异 函 数 去 进 行 变 异 操 作         o f f   =   r a n d o m . r a n d i n t ( 0 ,   l e n g t h   -   f u z z _ l e n )         p r e   =   d a t a [ : o f f ]         p o s t   =   d a t a [ o f f   +   f u z z _ l e n : ]
生 成 好 测 试 数 据 后 就 需 要 把 测 试 数 据 交 给 目 标 程 序 去 处 理 并 监 控 程 序 在 处 理 数 据 时 是 否 发 生 了 异 常 ， 这 里 我 们 使 用   w i n a p p d b g   来 启 动 程 序 并 监 控 程 序 的 执 行 ， 主 要 代 码 如 下   代 码 流 程 为 1 .   随 机 从 初 始 样 本 集 中 选 取 一 个 样 本 进 行 变 异 。 2 .   把 生 成 的 变 异 数 据 写 入 文 件 。 3 .   然 后 用 w i n a p p d b g 启 动 目 标 程 序 处 理 数 据 。 4 .   然 后 新 建 一 个 线 程   t i m e o u t _ k i l l e r   ， 这 个 线 程 在 指 定 的 超 时 时 间 后 杀 掉 目 标 进 程 。 5 .   d e b u g g e r . l o o p ( ) 用 于 等 待 被 测 进 程 结 束 。 这 样 一 来 我 们 的   F u z z e r   基 本 功 能 就 完 成 了 ， 下 面 组 合 一 下 就 可 以 开 始 f u z z i n g 了 。 脚 本 中 的 一 些 参 数 信 息 如 下 执 行 时 的 截 图 如 下         p o s t   =   d a t a [ o f f   +   f u z z _ l e n : ]         d a t a   =   d a t a [ o f f : o f f   +   f u z z _ l e n ]                 c o u n t   =   r a n d o m . r a n d i n t ( 1 ,   s e l f . m u t a t e _ m a x _ c o u n t )         f o r   i   i n   x r a n g e ( c o u n t ) :                 #   随 机 选 取 一 个 变 异 函 数                 f u n c   =   s e l f . m u t a t e _ f u n c s [ r a n d o m . r a n d i n t ( 0 ,   s e l f . m u t a t e _ f u n c _ c o u n t   -   1 ) ]                 d a t a   =   f u n c ( d a t a )                 i f   l e n ( d a t a )   > =   m a x l e n :                         d a t a   =   d a t a [ : m a x l e n   -   1 ]         d a t a   =   p r e   +   d a t a   +   p o s t     #   对 数 据 进 行 后 处 理 ， 比 如 计 算 校 验 和 等         i f   s e l f . c a l l b a c k :                 d a t a   =   s e l f . c a l l b a c k ( d a t a )         r e t u r n   d a t a d e f   f u z z ( s e l f ) :         c o u n t   =   1         s t a r t   =   t i m e . t i m e ( )         w h i l e   T r u e :                 s e e d   =   s e l f . r e a d _ f i l e _ d a t a ( r a n d o m . c h o i c e ( s e l f . s e e d s ) )                 f o r   i   i n   r a n g e ( 1 0 ) :                         p r i n t   " t e s t :   { } " . f o r m a t ( c o u n t )                         #   从   s e e d   变 异 出 测 试 用 例                         s e l f . t e s t c a s e   =   s e l f . m u t a t e r . m u t a t e ( s e e d ,   f u z z _ r a t e = 0 . 3 )                         #   把 测 试 用 例 写 入 文 件                         s e l f . w r i t e _ f i l e _ d a t a ( s e l f . t a r g e t _ r e a d _ f r o m ,   s e l f . t e s t c a s e )                         #   用 调 试 器 加 载 程 序 让 它 去 处 理 数 据                         d e b u g g e r   =   w i n a p p d b g . D e b u g ( s e l f . e x c e p t i o n _ h a n d l e r ,   b K i l l O n E x i t = T r u e )                         p r o c   =   d e b u g g e r . e x e c v ( s e l f . c m d l i n e )                         #   开 一 个 线 程 超 时 就   k i l l   掉 进 程                         t h r e a d . s t a r t _ n e w _ t h r e a d ( s e l f . t i m e o u t _ k i l l e r ,   ( p r o c , ) )                         d e b u g g e r . l o o p ( )                         i f   c o u n t   %   1 0   = =   0 :                                 d e l t a   =   t i m e . t i m e ( )   -   f l o a t ( s t a r t )                                 #   p r i n t   d e l t a                                 p r i n t   " t e s t   r a t e :   { } / s " . f o r m a t ( d e l t a   /   c o u n t )                         c o u n t   + =   1 i f   _ _ n a m e _ _   = =   " _ _ m a i n _ _ " :         c m d   =   ' " C : P r o g r a m   F i l e s H o n e y v i e w H o n e y v i e w . e x e "   " C : U s e r s X i n S a i D e s k t o p h o n e y v i e w . g i f " '         p r i n t   s h l e x . s p l i t ( c m d )         f u z z e r   =   F i l e F u z z e r ( " C : f u z z a f l _ t e s t c a s e s g i f f u l l " ,   s h l e x . s p l i t ( c m d ) ,                                                 " C : U s e r s X i n S a i D e s k t o p h o n e y v i e w . g i f " )         f u z z e r . f u z z ( ) c m d :   执 行 目 标 程 序 处 理 数 据 的 命 令 行 C : f u z z a f l _ t e s t c a s e s g i f f u l l :   初 始 样 本 集 所 在 的 目 录 C : U s e r s X i n S a i D e s k t o p h o n e y v i e w . g i f :   执 行 c m d 后 目 标 程 序 读 取 文 件 的 路 径 ， 后 面 F u z z e r 会 把 生 成 的 测 试 数 据 写 入 这 里
F u z z i n g 优 化 优 化 由 于 H o n e y v i e w 在 解 析 完 图 片 后 不 会 退 出 程 序 ， 而 是 会 停 留 在 G U I 界 面 等 待 用 户 操 作 ， 这 样 会 大 大 减 少 F u z z 的 测 试 速 度 。 本 节 实 现 的 F u z z e r 的 解 决 方 案 是 在 启 动 程 序 前 设 置 一 个 超 时 时 间 （ 比 如 3 秒 ） ， 当 超 时 时 间 达 到 后 就 调 用 相 应 的 函 数 结 束 目 标 进 程 。 这 种 方 案 的 缺 点 在 于 程 序 每 次 执 行 的 时 间 都 是 固 定 的 ， 当 H o n e y v i e w 在 处 理 小 样 本 （ 执 行 时 间 小 于 3 秒 ） 时 会 导 致 时 间 浪 费 ， 而 在 处 理 大 样 本 （ 执 行 时 间 大 于 3 秒 ） 时 又 会 导 致 程 序 对 图 片 的 解 析 不 完 全 而 影 响 F u z z 的 结 果 。 为 了 解 决 这 个 问 题 ， 下 面 提 出 两 种 优 化 方 法 ： 基 于 二 进 制 p a t c h 的 方 案 和 基 于 进 程 c p u 监 控 的 方 案 。 基 于 二 进 制 基 于 二 进 制 p a t c h 的 方 案 的 方 案 我 们 可 以 通 过 p a t c h 程 序 的 方 式 来 让 程 序 在 解 析 完 文 件 后 就 退 出 程 序 ， 具 体 的 方 法 是 找 到 目 标 程 序 解 析 完 文 件 后 紧 接 着 执 行 的 代 码 ， 然 后 把 代 码 p a t c h 为 进 程 退 出 代 码 ， 这 样 在 程 序 解 析 完 图 片 后 就 会 自 动 结 束 进 程 。 为 了 能 够 方 便 的 找 到 程 序 处 理 完 图 片 后 紧 接 着 执 行 的 代 码 区 域 ， 本 节 基 于 d y n a m o r i o 实 现 了 一 个 小 工 具 来 记 录 程 序 执 行 的 基 本 块 信 息 。 d y n a m o r i o 是 一 款 二 进 制 插 桩 工 具 ， 基 于 d y n a m o r i o 用 户 可 以 实 现 覆 盖 率 获 取 、 程 序 执 行 路 径 追 踪 、 函 数 h o o k 等 功 能 ， d y n a m o r i o 的 工 作 示 意 图 如 下 ： d y n a m o r i o 的 工 作 机 制 是 不 断 地 去 翻 译 被 插 桩 程 序 的 代 码 来 构 建 基 本 块 ， 然 后 对 构 建 好 的 基 本 块 进 行 操 作 （ 比 如 增 删 代 码 等 ） ， 最 后 把 基 本 块 转 换 成 二 进 制 代 码 保 存 到 c o d e   c a c h e 里 面 ， 之 后 被 插 桩 程 序 会 从 c o d e   c a c h e 里 面 执 行 代 码 ， 而 被 插 桩 程 序 原 始 的 代 码 则 永 远 不 会 被 执 行 ， 使 用 d y n a m o r i o 来 插 桩 程 序 时 的 执 行 流 程 如 下 ： 1 .   首 先 系 统 会 从 d y n a m o r i o 的 代 码 开 始 执 行 ， d y n a m o r i o 会 把 目 标 程 序 加 载 起 来 并 获 取 到 程 序 的 入 口 点 。 2 .   d y n a m o r i o 从 被 插 桩 程 序 的 代 码 区 域 读 取 代 码 并 解 析 指 令 ， 然 后 对 解 析 得 到 的 指 令 进 行 增 加 和 修 改 ， 构 建 基 本 块 。 3 .   然 后 把 构 建 好 的 基 本 块 的 代 码 存 放 到   d y n a m o r i o 的 c o d e   c a c h e 里 面 。 4 .   d y n a m o r i o 转 移 c p u 的 控 制 权 ， 被 插 桩 程 序 去 c o d e   c a c h e 里 面 执 行 基 本 块 。 5 .   如 果 发 现 要 接 下 来 要 执 行 的 基 本 块 不 在 c o d e   c a c h e 里 面 ， 被 插 桩 程 序 会 转 移 c p u 控 制 权 给 d y n a m o r i o ， 进 入 第 2 步 不 断 翻 译 基 本 块 。
用 户 通 过 编 写 插 件 来 使 用 d y n a m o r i o 提 供 的 能 力 ， 插 件 的 入 口 函 数 为 d r _ c l i e n t _ m a i n 函 数 主 要 就 是 注 册 了 一 堆 回 调 函 数 ， e v e n t _ b b _ a n a l y s i s 会 在 每 一 个 基 本 块 构 建 好 之 后 调 用 ， 在 这 个 函 数 里 面 会 把 b b l 记 录 下 来 t a r g e t 结 构 体 在 e v e n t _ m o d u l e _ l o a d 函 数 里 面 初 始 化 ， 里 面 保 存 着 H o n e y v i e w . e x e 在 内 存 中 的 起 始 地 址 官 方 推 荐 使 用 c m a k e 编 译 c l i e n t ,   v s 2 0 1 5 下 的 编 译 命 令 如 下 其 中   - D D y n a m o R I O _ D I R   指 定 d y n a m o r i o 的 全 路 径 ， 编 译 6 4 位 c l i e n t 的 命 令 如 下 执 行 d y n a m o r i o 并 加 载 c l i e n t 的 命 令 如 下 其 中 - c 指 定 c l i e n t 模 块 的 全 路 径 ， 执 行 后 会 在 当 前 目 录 下 生 成 l o g . t x t 文 件 ， 里 面 保 存 进 程 执 行 的 B B L 信 息 ， 某 次 执 行 的 日 志 文 件 的 最 后 几 行 如 下 D R _ E X P O R T   v o i d d r _ c l i e n t _ m a i n ( c l i e n t _ i d _ t   i d ,   i n t   a r g c ,   c o n s t   c h a r   * a r g v [ ] ) {     / /   一 些 初 始 化 操 作         d r _ s e t _ c l i e n t _ n a m e ( " B B L O G " ,   " " ) ;         d r m g r _ i n i t ( ) ;         d r x _ i n i t ( ) ;         d r w r a p _ i n i t ( ) ;         d r _ r e g i s t e r _ e x i t _ e v e n t ( e v e n t _ e x i t ) ;                 / /   注 册 模 块 加 载 回 调 函 数 ， 当 有 新 模 块 加 载 时 会 调 用   e v e n t _ m o d u l e _ l o a d         d r m g r _ r e g i s t e r _ m o d u l e _ l o a d _ e v e n t ( e v e n t _ m o d u l e _ l o a d ) ;     / /   打 开   l o g . t x t ,   用 于 存 放 b b l 信 息     L O G _ F D   =   d r _ o p e n _ f i l e ( " l o g . t x t " ,   D R _ F I L E _ W R I T E _ A P P E N D ) ;     / / 注 册 基 本 块 构 建 函 数 ， 每 当 有 新 的 基 本 块 构 建 好 后 会 调 用   e v e n t _ b b _ a n a l y s i s   函 数     d r m g r _ r e g i s t e r _ b b _ i n s t r u m e n t a t i o n _ e v e n t ( e v e n t _ b b _ a n a l y s i s ,   N U L L ,   N U L L ) ; } s t a t i c   d r _ e m i t _ f l a g s _ t e v e n t _ b b _ a n a l y s i s ( v o i d   * d r c o n t e x t ,   v o i d   * t a g ,   i n s t r l i s t _ t   * b b ,   b o o l   f o r _ t r a c e ,     b o o l   t r a n s l a t i n g ,   v o i d   * * u s e r _ d a t a ) {     a p p _ p c   p c   =   d r _ f r a g m e n t _ a p p _ p c ( t a g ) ;     i f   ( p c   >   t a r g e t . s t a r t   & &   p c   <   t a r g e t . e n d )   {         d r _ f p r i n t f ( L O G _ F D ,   " % p n " ,   p c   -   t a r g e t . s t a r t ) ;     }     r e t u r n   D R _ E M I T _ D E F A U L T ; } s t a t i c   v o i d e v e n t _ m o d u l e _ l o a d ( v o i d   * d r c o n t e x t ,   c o n s t   m o d u l e _ d a t a _ t   * i n f o ,   b o o l   l o a d e d ) {         c o n s t   c h a r   * m o d u l e _ n a m e   =   i n f o - > n a m e s . e x e _ n a m e ;         i f   ( m o d u l e _ n a m e   = =   N U L L )   {                 m o d u l e _ n a m e   =   d r _ m o d u l e _ p r e f e r r e d _ n a m e ( i n f o ) ;         }     d r _ f p r i n t f ( L O G _ F D ,   " M o d u l e   l o a d e d ,   % s n " ,   m o d u l e _ n a m e ) ;     i f   ( s t r s t r ( m o d u l e _ n a m e ,   " H o n e y v i e w . e x e " ) )   {         t a r g e t . s t a r t   =   i n f o - > s t a r t ;         t a r g e t . e n d   =   i n f o - > e n d ;         d r _ f p r i n t f ( L O G _ F D ,   " H o n e y v i e w . e x e : % p - - - - - % p n " ,   t a r g e t . s t a r t ,   t a r g e t . e n d ) ;     }         } c m a k e   - G " V i s u a l   S t u d i o   1 4   2 0 1 5 "   . .   - D D y n a m o R I O _ D I R = C : U s e r s X i n S a i D e s k t o p w i n a f l - m a s t e r D y n a m o R I O - W i n d o w s - 7 . 9 1 . 1 8 1 8 7 - 0 c m a k e c m a k e   - G " V i s u a l   S t u d i o   1 4   2 0 1 5   W i n 6 4 "   . .   - D D y n a m o R I O _ D I R = C : U s e r s X i n S a i D e s k t o p w i n a f l - m a s t e r D y n a m o R I O - W i n d o w s - 7 . 9 1 . 1 8 1 8 7 - 0 c m a k e D y n a m o R I O - W i n d o w s - 7 . 9 1 . 1 8 1 8 7 - 0 b i n 6 4 d r r u n . e x e   - c   C : U s e r s X i n S a i D e s k t o p h o n e y v i e w b b l o g b u i l d 6 4 D e b u g b b l o g . d l l   - -   " C : P r o g r a m   F i l e s H o n e y v i e w H o n e y v i e w . e x e "   C : U s e r s X i n S a i 0 x 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 e e d 3 2 0 x 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 e 7 0 0 8 0 x 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 e 7 0 2 8 0 x 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 e 7 0 6 6 0 x 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 e c 1 a f 0 x 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 e e d 3 c 0 x 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 8 3 7 4 4 0 x 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 9 0 9 5 0 0 x 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 9 0 9 6 5
当 程 序 处 于 等 待 用 户 交 互 时 ， 其 程 序 会 处 在 一 个 循 环 里 面 ， 其 简 单 的 流 程 如 下 所 以 为 了 找 到 程 序 解 析 完 文 件 然 后 等 待 用 户 操 作 的 代 码 区 域 ， 我 们 可 以 去 关 注 那 些 位 于 循 环 中 基 本 块 。 通 过 不 断 的 分 析 和 p a t c h 尝 试 ， 找 到   1 e e d 3 c   的 调 用 者 处 于 一 个 循 环 内 其 对 应 的 f 5 代 码 如 下 然 后 把 这 个 函 数 调 用 p a t c h 为 E x i t P r o c e s s ( 0 ) 这 样 当 程 序 解 析 完 图 片 进 入 G U I 界 面 之 后 就 会 退 出 。 通 过 这 种 方 式 我 们 的 F u z z e r 的 测 试 时 间 从 3 . 2 秒 每 次 降 到 了 1 . 6 秒 每 次 。 基 于 进 程 基 于 进 程 c p u 监 控 的 方 案 监 控 的 方 案 当 进 程 在 解 析 图 片 时 ， 进 程 的 C P U 使 用 率 会 比 较 高 ， 当 进 程 解 析 完 图 片 等 待 用 户 交 互 时 其 C P U 占 用 率 会 非 常 低 ， 接 近 百 分 之 0 。 在 p y t h o n 中 我 们 可 以 使 用   p s u t i l   库 获 取 到 目 标 进 程 的 C P U 使 用 率 ， 当 C P U 使 用 率 为 0 时 就 结 束 进 程 ， 主 要 的 代 码 如 下 使 用 这 种 方 式 F u z z e r 的 执 行 速 度 为   1 . 2 秒 每 次 ， 速 度 提 升 还 是 比 较 明 显 的 。 w h i l e   T r u e :     i f   有 用 户 请 求 :         处 理     e l s e :         休 息 一 段 时 间 . t e x t : 0 0 0 0 0 0 0 1 4 0 1 E 8 8 5 E                                   m o v           r c x ,   r d i . t e x t : 0 0 0 0 0 0 0 1 4 0 1 E 8 8 6 1                                   m o v           [ r d i + 3 9 3 C h ] ,   e b p . t e x t : 0 0 0 0 0 0 0 1 4 0 1 E 8 8 6 7                                   c a l l         s u b _ 1 4 0 1 E B E 7 0   / / 会 执 行 到   1 e e d 3 c . t e x t : 0 0 0 0 0 0 0 1 4 0 1 E 8 8 6 C                                   t e s t         e a x ,   e a x . t e x t : 0 0 0 0 0 0 0 1 4 0 1 E 8 8 6 E                                   j n z           s h o r t   l o c _ 1 4 0 1 E 8 8 7 8 . t e x t : 0 0 0 0 0 0 0 1 4 0 1 E 8 8 7 0                                   m o v           r c x ,   r d i . t e x t : 0 0 0 0 0 0 0 1 4 0 1 E 8 8 6 1                                   x o r           r c x ,   r c x   . t e x t : 0 0 0 0 0 0 0 1 4 0 1 E 8 8 6 4                                   n o p . t e x t : 0 0 0 0 0 0 0 1 4 0 1 E 8 8 6 5                                   n o p . t e x t : 0 0 0 0 0 0 0 1 4 0 1 E 8 8 6 6                                   n o p . t e x t : 0 0 0 0 0 0 0 1 4 0 1 E 8 8 6 7                                   c a l l         E x i t P r o c e s s     d e f   g e t _ c p u _ u s a g e _ b y _ p i d _ n o ( s e l f ,   p i d ) :         p   =   p s u t i l . P r o c e s s ( p i d )         p . c p u _ p e r c e n t ( N o n e )         s l e e p ( 0 . 5 )         u s a g e   =   p . c p u _ p e r c e n t ( N o n e )         r e t u r n   u s a g e d e f   k i l l _ w h e n _ c p u _ f r e e ( s e l f ,   p r o c ) :         " " "         当 c p u 使 用 率 为 0 时   k i l l   进 程         : p a r a m   p r o c :         : r e t u r n :         " " "         c o u n t   =   0         w h i l e   c o u n t   <   1 :                 u s a g e   =   s e l f . g e t _ c p u _ u s a g e _ b y _ p i d _ n o ( p r o c . g e t _ p i d ( ) )                 p r i n t   u s a g e                 i f   u s a g e   = =   0 :                         c o u n t   + =   1         t r y :                 p r o c . k i l l ( )         e x c e p t :                 p a s s
本 节 介 绍 了 文 件 本 节 介 绍 了 文 件 F u z z 的 基 本 概 念 并 实 现 了 一 些 简 单 的 工 具 ， 下 一 节 将 介 绍 如 何 进 行 协 议 的 基 本 概 念 并 实 现 了 一 些 简 单 的 工 具 ， 下 一 节 将 介 绍 如 何 进 行 协 议 f u z z "
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