基于模糊测试的加密协议漏洞挖掘方法研究

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21世纪是信息化、网络化的时代,通过网络而进行的信息交换越来越多,软件中所出现的漏洞也层出不穷,出于安全考虑,越来越多的软件都对网络协议进行了加密,恶意软件也通过协议加密来阻止安全人员的逆向分析。加密协议格式逆向解析有助于软件分析,也是漏洞挖掘的基础;而漏洞挖掘不仅暗含商业价值,也有助于保障信息安全。然而,当前加密协议格式逆向技术尚不成熟,加密协议漏洞挖掘几乎空白,所以具有广袤的探索空间。分析加密协议格式,首先需要找到解密函数,然后再找到解密后明文缓冲区,最后分析明文格式。已有的研究成果在解密函数的筛选方面有很大的不足,针对这些不足,一方面对原有的筛选方式进行了改进,通过使用动态污点跟踪还有函数代码片段合并,大大减少了疑似解密函数的数量;另一方面提出了相关度和计算强度这两个新的筛选方式。相关度用来排除与输入数据相关度小的非解密函数,计算强度用来排除逻辑简单的非解密函数。使用这两个新的筛选方法后,可以大大减少疑似函数的数量并降低误报。加密协议格式逆向一方面指出了解密后明文缓冲区所在的位置,另一方面提供了明文数据格式。在此基础上,将内存模糊测试方法应用到加密协议的测试上,依据逆向解析的数据格式,对解密后的明文缓冲区进行内存模糊测试,实现了一种加密协议漏洞挖掘的方法。在已有动态污点跟踪平台上实现了解密函数定位系统,在pydbg上实现了加密协议模糊测试系统。为了测试解密函数定位方法的效果,使用原有方法和改进后的方法对部分聊天软件、翻墙软件进行了测试和对比分析,测试结果表明,改进后的方法可以降低误报,效果优于原有方法。为了验证加密协议内存模糊测试的有效性,对shttpd的已知漏洞进行了测试和验证,证明了这种漏洞挖掘方法的有效性。
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