基于XML的面向二进制漏洞模式形式化描述研究

研究人员通过深入分析大量已公开漏洞的触发成因,将存在安全缺陷的代码抽象为漏洞模式。二进制静态漏洞挖掘技术的核心思想,就是在对二进制程序反汇编得到汇编代码的基础上,以漏洞模式为指导进行安全缺陷检测。文章对缓冲区溢出漏洞、数组越界漏洞、写污点值到污点地址漏洞模式进行了总结,并使用XML对漏洞模式作了形式化描述。     

基于污点指针的二进制代码缺陷检测

污点指针严重影响二进制代码数据流和控制流的安全。为此,提出一种二进制代码缺陷检测方法。引入指针污点传播规则,结合路径约束条件和边界约束条件得到缺陷引发条件,构造能够引发4类污点指针代码缺陷的输入数据。在Linux系统下实现ELF二进制代码缺陷检测工具,测试结果表明,该方法能降低测试用例生成数量,并发现Linux系统工具的1个虚函数调用控制缺陷和2个指针内存破坏缺陷。     

PHP程序污点型漏洞静态检测方法

针对基于PHP语言开发的Web应用程序产生的污点型漏洞,提出一种静态代码分析检测的方法。提出的生成控制流图的算法,基于PHP内置函数解析PHP程序,生成抽象解析树,进而生成控制流图;对内置特征、入口点和敏感点进行建模,精确分析数据流;提出基于有效路径的污点分析方法,提高了分析的准确性,实现了基于变量回溯的路径遍历算法。实现了该方法的原型系统,并对两个广泛使用的PHP应用程序进行测试,发现了6个未公开漏洞和11个已公开漏洞,证明了该系统具有较强的漏洞检测能力。     

面向漏洞类型的Crash分类研究

Crash（程序崩溃）分析是漏洞挖掘与利用的关键阶段，判定Crash是由何种类型漏洞产生的是进行Crash分析和漏洞利用的前提。针对现有漏洞检测平台无法有效识别Crash类型的问题，提出一种二进制可执行程序漏洞检测和Crash类型判定的方法。该方法通过对二进制可执行程序Fuzz出的Crash进行污点标记，在污点传播阶段兼顾污点清除、间接污染等污点传播规则，在污点检查阶段通过收集崩溃点上下文信息，匹配多种漏洞触发规则。基于上述方法开发出对二进制程序漏洞检测和判定Crash所属漏洞类型的原型系统，实验结果表明，该方法适用于栈溢出、格式化字符串、堆溢出等漏洞导致的覆盖返回地址、函数指针等模式，具有较高准确率。     

一种粗细粒度结合的动态污点分析方法

针对当前污点分析工具不能兼顾速度和精确度的缺陷,研究并实现一种粗细粒度结合的二进制代码动态污点分析方法。对比粗粒度污点分析和细粒度污点分析的实现过程,提出两者结合的新型分析框架。预先在线执行粗粒度污点分析以筛选有效指令,之后离线执行细粒度污点分析以计算污点信息。根据粒度的差异分别建立粗细粒度污点数据的引入标记方法,制定粗细粒度条件下的数据流和控制流传播策略,设计离线轨迹记录结构作为粗细粒度污点分析的传递文件。在原型系统上的测试结果表明,该方法通过在线粗粒度模式保证了污点分析信息采集的快速性,同时采用离线细粒度模式以合理的时间消耗提升了污点分析的精确度。     

基于适应度和输入约束模型的内核驱动漏洞挖掘

针对驱动程序在运行过程中难以监控和输入复杂的问题,提出并实现基于适应度和输入约束模型的驱动程序模糊测试工具DrgenFuzzer。该工具利用内核跟踪技术结合二进制程序的静态分析实现驱动运行的信息监控;分析驱动接口参数,设计了样本约束的方案;提出了新型适应度计算方案和交叉变异方案。实验证明,与常用的内核模糊测试工具对比,该工具经过输入约束模型之后生成的样本测试成功率达到了其他工具的10倍以上,生成的样本质量更高。该工具对驱动程序进行模糊测试,挖掘到 i2c驱动中的空指针引用漏洞。DrgenFuzzer能有效引导和规范样本生成,提高了样本测试成功率和运行效率,增强了漏洞挖掘能力。     

二进制程序的动态符号化污点分析

污点分析技术常用于跟踪二进制程序的信息流及检测安全漏洞,通过程序的动态执行来检测程序中由测试用例触发的漏洞。它的误报率很低,但是漏报率较高。针对污点分析的这一问题,动态符号化污点分析方法对污点分析进行了改进,通过将污点分析符号化来降低漏报率。根据基于指令的污点传播来获得相关污点数据的信息,同时制定符号化的风险分析规则,通过检测污点信息是否违反风险规则来发现存在的风险。实验结果表明,该方法不仅具有污点分析低误报率的优点,而且克服了污点分析高漏报率的缺点。在污点分析过程中产生的漏洞、风险及相关污点信息还可用于指导测试用例的生成,提高测试效率并降低测试用例的冗余。     

基于执行踪迹离线索引的污点分析方法研究

针对二进制代码的污点分析方法在软件逆向工程、漏洞分析及恶意代码检测等方面具有重大的意义,目前大多数污点分析方法不支持浮点指令,执行效率较低,且传播的精度也不够高.提出并实现了一种基于执行踪迹离线索引的污点分析方法,以字节为粒度,且支持污点标签.提出执行踪迹离线索引的生成及查询算法,通过离线索引可跳过与污点数据无关的指令,以提高污点分析的效率.首次描述并解决了即时翻译执行导致的污点丢失问题.使用污点标签以标识污点的来源和位置.提出较完善的污点传播算法,支持浮点指令,以尽可能精确地刻画污点信息从源操作数传递到目的操作数的过程.实现了灵活的可配置机制,用户可通过黑名单动态地引入污点数据.将本文提出的方法应用到漏洞检测的场景中,使用12个真实的软件漏洞作为测试样本集,将本文中的方法与TEMU作对比实验,实验结果表明本文方法具备较强的漏洞检测能力,可验证的漏洞数比TEMU更多,且其平均执行效率比TEMU高5倍.     

污点分析技术研究综述

污点分析技术是保护隐私数据安全和实现漏洞检测的重要技术手段，也是信息安全研究的热点领域。对近年来污点分析技术的研究现状和发展情况进行综述，介绍了污点分析的理论基础以及静态污点分析和动态污点分析的基本概念、关键技术和研究进展，并从技术实现方式的角度出发，阐述了基于硬件、软件、虚拟环境和代码等四种污点分析技术的实现方式、核心思想以及优缺点；然后，从污点数据流向的角度出发，概述了污点分析技术在相关领域的两种典型应用，即隐私数据泄露检测和漏洞探测；最后，简要分析了污点分析的缺点和不足，并展望该技术的研究前景和发展趋势。     

基于对象跟踪的J2EE程序动态污点分析方法

Web程序的安全威胁主要是由外部输入未验证引发的安全漏洞,如数据库注入漏洞和跨站脚本漏洞,动态污点分析可有效定位此类漏洞。提出一种基于对象跟踪的动态分析方法,与现有动态方法跟踪字符和字符串对象不同,追踪所有可能被污染的Java对象。方法应用对象哈希值表示污点对象,定义方法节点和方法坐标记录污点传播时的程序位置,支持污点传播路径追踪,针对Java流对象装饰模式提出流家族污点传播分析。方法设计一种语言规范对Java类库中污点传播相关的方法集合以及用户自定义方法建模,按照污点引入、传播、验证和使用,对方法集分类后设计和形式化定义各类方法的污点传播语义。在SOOT平台实现对J2EE源码或字节码插桩框架,使用静态分析计算可达方法集以减少插桩规模,应用原型系统对真实网站的测试结果表明该方法可有效发现注入漏洞。     

基于S3C2410的Windows CE驱动开发

文中阐述了设备驱动程序的概念和结构,介绍了Windows CE.NET环境下开发驱动程序的特点以及开发中一些常用的工具,对不同工具的开发特性进行了介绍。详细阐述了驱动的系统结构,重点研究了Windows CE.NET环境下的本机驱动和流驱动模型。并以华恒科技的基于Samsung S3C2410的HHARM9-EDU开发板的触摸屏驱动程序为例,对Win-dows CE.NET环境下开发具体驱动程序作了解释。     

Windows CE设备驱动程序开发

Windows CE操作系统标准设计的一个重要方面，就是原始设备制造商(OEMs)和独立硬件开发商(IHVs)可以自主开发设备驱动程序来支持他们的硬件，而不需要微软公司去另外开发设备驱动程序。该文介绍了Windows CE体系结构和开发wince设备驱动程序的过程，阐述了设备驱动程序模型、设备驱动结构和中断处理。Windows CE操作系统支持4种设备驱动模型：本机设备驱动，流接口设备驱动，USB设备驱动，NDIS网络驱动。     

基于过滤驱动的键盘鼠标插入授权系统

为保证ATM的信息安全,分析Windows上键盘和鼠标设备驱动的工作原理,设计并实现基于过滤驱动的键盘鼠标插入事件授权系统。该授权系统能准确捕捉USB和PS/2接口的键盘鼠标设备的插拔事件,保证新插入的设备在系统授权前处于禁用状态。测试结果表明,系统能在Windows XP和Windows 7操作系统上高效稳定地运行。     

基于Small RTOS51的LCD驱动程序开发

分析了以API接口函数形式编写驱动程序的方法，根据嵌入式操作系统Small RTOS51和51系列单片机特点，使用面向对象的软件设计思想，编写了一种能够提供常用的Windows API中一些接口函数的VRAM液晶显示器[1]的驱动程序。本文分别从驱动的设计、移植和安装等方面对该驱动程序及其设计思想进行了介绍。     

基于Small RTOS51的LCD驱动程序开发

分析了以API接口函数形式编写驱动程序的方法,根据嵌入式操作系统Small RTOS51和51系列单片机特点,使用面向对象的软件设计思想,编写了一种能够提供常用的Windows API中一些接口函数的VRAM液晶显示器[1]的驱动程序。本文分别从驱动的设计、移植和安装等方面对该驱动程序及其设计思想进行了介绍。     

使用符号化驱动环境检测Linux设备驱动程序的漏洞

研究表明,驱动程序的漏洞是造成Linux系统安全问题的主要原因之一,可引发提权、拒绝服务等高危情况。针对无具体设备的情况下,无法对驱动程序进行运行时漏洞检测的问题,提出了对驱动程序进行符号化执行的思路,提出了一种基于符号执行技术实现的驱动程序模拟环境,可以用于分析和检测Linux设备驱动程序中存在的安全漏洞。该环境通过模拟内核提供给驱动程序的服务接口,使驱动程序可以在应用层进行符号执行进而可对其进行漏洞检测。同时,该环境无需真实硬件的支持,并且具备覆盖率高、执行速度快、易于扩展等特点。通过将该环境作用于6个不同的Linux设备驱动,检测出了6个真实的漏洞,其中三个漏洞已向驱动维护者提交补丁并被接受。实验结果表明,符号化驱动环境具备一定的漏洞检测能力,并且拥有资源消耗低、检测速度快和不依赖于硬件设备的特点。     

Windows2000/98下USB驱动程序的开发

本文简要介绍了USB总线的基本概念。为了配合USB驱动程序的开发,简述了Windows2000/98的内核管理机制和应用程序的级别;阐述了微软提倡的驱动程序模型WDM;介绍了在Windows2000/98下开发驱动程序的几种工具和编程方法,并给出了借助于DriverWorks用C++语言编写的处理USB传输的一种快速编程方法实例。     

Windows CE.NET下触摸屏驱动程序的开发

首先简要介绍Windows CE.NET操作系统的体系结构,以及中断机制;接着介绍了触摸屏控制器的内部结构以及工作原理,接着阐述了在WinCE操作系统中编写设备驱动程序的过程与方法,同时给出了基于S3C2410A的触摸屏中断方式的驱动程序,最后把触摸屏驱动程序加载到WinCE内核中。     

基于适配器驱动层次实现的可扩展并行I／O研究

本文首先简要介绍了Windows存储设备驱动程序层次模型，然后基于一种EIDE扩展卡详细描述了在适配器驱动程序层次实现并行I／O的方法和原理，并给出了一个软阵列的实例，最后结合I／O测试结果对软阵列性能特点进行了评价。     

基于Windows CE的OLED驱动程序设计与实现

介绍了WindowsCE的体系结构和中断处理机制,研究了WindowsCE设备驱动程序的类型和初始化过程,以维信诺VGG13264C132×64OLED显示模块的WindowsCE驱动程序设计为例,详细阐述了嵌入式WindowsCE驱动程序的开发过程。