软件安全静态检测技术与工具

提出了一种软件安全漏洞的检测方法,重点介绍了静态测试.对当前基于源码分析的软件安全测试工具进行了分类并加以分析.     

基于模型检验的软件可信分析模型

随着软件在关键领域的应用日趋普遍,由于软件复杂性导致的各种问题层出不穷,为保证软件的可信性,探索软件可信的自动化分析与验证方法,文中基于模型检验方法提出了一种软件可信分析模型.该模型使用有限状态机(FSA)描述软件的非可信行为属性,使用下推自动机(PDA)描述软件运行中的行为和已知非可信行为,构建已知非可信行为库DPDA.基于模型检验方法自动验证软件是否存在可疑行为,并检查可疑行为是否为非可信行为库中的已知非可信行为.本模型能快速地对软件进行自动化可信分析,有效缓解一般模型检验过程中的状态爆炸问题,为软件可信的自动化验证与评估提供依据.     

结合静态分析与动态符号执行的软件漏洞检测方法

动态符号执行是近年来新兴的一种软件漏洞检测方法,它可以为目标程序的不同执行路径自动生成测试用例,从而获得较高的测试代码覆盖率。然而,程序的执行路径很多,且大部分路径都是漏洞无关的,通常那些包含危险函数调用的路径更有可能通向漏洞。提出一种基于静态分析的有导动态符号执行方法,并实现了一个工具原型SAGDSE。该方法通过静态分析识别目标程序中调用危险函数的指令地址,在动态符号执行过程中遇到这些指令地址时收集危险路径约束,再通过约束求解生成走危险路径的测试用例,这些测试用例将更可能触发程序漏洞。实验结果表明了该方法的有效性。     

软件安全漏洞挖掘的研究思路及发展趋势

软件安全漏洞发掘作为一项预先发现软件潜在安全漏洞来保证软件安全的重要技术,日益受到人们的重视。本文首先对软件安全漏洞发掘研究的背景及相关技术进行了充分调研,然后针对当前进行软件安全漏洞挖掘提出新的研究思路,从漏洞模型、补丁比对、序列搜索算法等四个方面进行了详细描述。     

开源软件供应链安全问题研究

当前,开源已经成为软件开发的重要模式之一。由于开源开发模式具有代码来源多样、依赖关系复杂等特点,使得开源软件面临代码漏洞风险、供应链攻击风险、知识产权风险、可持续维护风险等供应链安全问题,且问题呈现出快速增长态势。本文基于对开源软件供应链中的安全风险分析,提出从开源软件安全漏洞检测、软件成分分析、许可证冲突检测、开源生态可持续治理四个方面进行安全治理的方法,指出构建安全软件供应链面临依赖关系复杂、结构脆弱等挑战,对软件成分分析、供应链构建等未来研究方向进行了展望。     

基于静态分析的Java源代码后门检测技术研究

Web工程中存在的后门给网站安全带来极大风险,针对日益猖獗的后门攻击,文章提出了一种基于静态分析的后门检测技术,该技术通过分析源代码,可以检测出Java语言Web工程中存在的主要后门漏洞,并结合流分析及关键数据传播分析,给出漏洞的完整攻击路径。     

基于文法简化和语句深度的静态结构模型嵌入式软件分析

提出了一种基于文法简化和配合语句深度的静态结构模型的嵌入式软件分析方法。该方法设计了文法简化的词法分析和配合语句深度的语法分析,结合控制流/数据流分析,对嵌入式软件进行分析。以智能电能表开源软件作为案例,进行了30次实验,将人为插入的错误代码作为验证对象,同PC-Lint和Splint测试工具进行对比,本方法能够正确分析的概率为91%,介于PC-Lint的95%和Splint的90%之间。该方法在解决了编译器对嵌入式平台不兼容问题以及保障正确率的情况下,提高了测试的效率。实验结果证明本方法适用于通过编译的C(含嵌入式)程序。     

软件安全性的静态分析

提出了基于整数区间和控制依赖图,通过静态分析来检测C语言源代码中安全漏洞的新方法.该方法在引入整数区间概念及其运算规则的基础上,把C语言中的数组、指针和整型表达式都抽象成整数区间,从而把相关安全性判断转换成整数区间之间的关系判断.最后讨论了该方法的具体算法.     

软件安全巅峰会议聚焦软件漏洞和Win7安全

软件安全行业的顶级盛会——2009中国软件安全峰会将于2009年11月12—13日于北京举行，本次峰会的主题为“软件安全：意识比技术更重要”。     

有界模型检查可执行文件的安全属性

引入模型检查方法对可执行文件进行脆弱性分析.对可执行文件形式化建模,采用有界模型检查技术验证可执行文件的安全属性,并在X86体系结构上开发了一个用于可执行文件的模型检查器.实验以内存泄漏和栈溢出漏洞为例,将其属性描述为线性时序逻辑公式,在可执行文件的状态迁移系统模型中验证公式是否能满足,实验结果表明对可执行文件的有界模型检查是一种有效的静态分析方法.     

Parallel Assignments in Software Model Checking

In this paper we investigate how formal software verification systems can be improved by utilising parallel assignment in weakest precondition computations.We begin with an introduction to modern software verification systems. Specifically, we review the method in which software abstractions are built using counterexample-guided abstraction refinement (CEGAR). The classical NP-complete parallel assignment problem is first posed, and then an additional restriction is added to create a special case in which the problem is tractable with an O(n²) algorithm. The parallel assignment problem is then discussed in the context of weakest precondition computations. In this special situation where statements can be assumed to execute truly concurrently, we show that any sequence of simple assignment statements without function calls can be transformed into an equivalent parallel assignment block.Results of compressing assignment statements into a parallel form with this algorithm are presented for a wide variety of software applications. The proposed algorithms were implemented in the ComFoRT reasoning framework [J. Ivers and N. Sharygina. Overview of ComFoRT: A model checking reasoning framework. Technical Report CMU/SEI-2004-TN-018, Carnegie Mellon Software Engineering Institute, 2004] and used to measure the improvement in the verification of real software systems. This improvement in time proved to be significant for many classes of software.     

基于约束分析与模型检测的代码安全漏洞检测方法研究

与传统的程序分析相比,模型检测具有较高的检测精度,但无法将其直接应用于缓冲区溢出、代码注入等安全漏洞的检测.为解决此问题,提出了基于约束分析与模型检测相结合的安全漏洞自动检测方法.首先,通过约束分析跟踪代码中缓冲区的信息,在涉及缓冲区操作的危险点生成相应的属性传递和属性约束语句,并将安全漏洞检测问题转化为模型检测方法可接受的可达性检测问题.然后,采用模型检测方法对安全漏洞的可达性进行判断.同时采用程序切片技术,以减少状态空间.对6个开源软件的检测结果表明,基于该方法实现的CodeAuditor原型系统发现了18个新漏洞,误报率为23％.对minicom的切片实验显示,检测性能有较大提高.     

软件安全漏洞的静态检测技术

软件安全漏洞问题日益严重,静态漏洞检测提供从软件结构和代码中寻找漏洞的方法。该文研究软件漏洞静态检测的两个主要方面：静态分析和程序验证,重点分析词法分析、规则检查、类型推导、模型检测、定理证明和符号执行等方法,将常用的静态检测工具按方法归类,讨论、总结静态检测技术的优势、适用性和发展趋势。     

基于SMV的安全协议模型检验

SMV是一个基于线性时态逻辑的符号化模型检验工具。本文利用SMV对Needham-Schroeder公钥协议的简化版本进行了验证,发现了利用消息重放进行的攻击。     

并行软件模型检测

并行化是提高模型检测效率的重要手段。该文研究了基于标号迁移系统的C程序模型检测,提出一种软件模型检测并行化的方法。该方法利用软件模型检测工具模块化验证(MAGIC)的模块化特性对C程序进行组件分解,将各组件均衡地分发到若干计算节点,由节点调用MAGIC完成验证。由于保证节点间只有少量的通信与同步,该方法能达到较好的并行加速比,具有良好的可扩展性。实验结果显示,该方法大幅压缩了检测时间,有利于大规模软件的形式化验证。     

一种面向软件行为和多视点的需求模型验证方法

软件需求分析是软件开发生命周期中最重要的步骤之一.模型驱动的需求分析方法将需求模型作为需求规格说明的补充,从一个或多个角度对非形式化的需求信息进行正确性验证以发现需求规格中的不一致和不完整性等.本文在一种新型的,基于软件行为和多视点的需求建模方法基础上,依据其构造特点,提出需求模型的分析以及验证方法.该方法主要通过构造模型待验证性质的行为时序逻辑规约,以需求模型对应的有穷状态迁移系统为基础,结合On-The-Fly的方法验证性质规约是否语义满足该状态迁移系统.此外,从命题抽象的角度对该验证方法进行优化.针对该方法实现了模型验证工具原型.     

Software Model Checking: The VeriSoft Approach

Verification by state-space exploration, also often referred to as model checking, is an effective method for analyzing the correctness of concurrent reactive systems (for instance, communication protocols). Unfortunately, traditional model checking is restricted to the verification of properties of models, i.e., abstractions, of concurrent systems.We discuss in this paper how model checking can be extended to analyze arbitrary software, such as implementations of communication protocols written in programming languages like C or C++. We then introduce a search technique that is suitable for exploring the state spaces of such systems. This algorithm has been implemented in VeriSoft, a tool for systematically exploring the state spaces of systems composed of several concurrent processes executing arbitrary code.During the past five years, VeriSoft has been applied successfully for analyzing several software products developed in Lucent Technologies, and has also been licensed to hundreds of users in industry and academia. We discuss applications, strengths and limitations of VeriSoft, and compare it to other approaches to software model checking, analysis and testing.     

基于抽象-验证-细化范例的软件模型检测

如何保证软件系统的正确性和可靠性是当前软件开发面临的主要问题之一。模型检测作为一种重要的自动化验证技术在软件的分析与验证中正取得越来越多的成功。本文以微软的SLAM和加州大学伯克利分校的BLAST为例综述性地介绍了基于抽象-验证-细化范例的软件模型检测。     

软件脆弱性影响分析模型

软件脆弱性的本质是利用该脆弱性可以影响系统的安全。每个软件脆弱性对系统安全造成的影响及其危害程度是不同的。基于此,在研究软件脆弱性影响相关分类存在的问题的基础上,分析脆弱性的直接影响和最终影响及其关系,指出确定软件脆弱性直接影响的原则,设计出基于影响广度和深度的脆弱性直接影响的分析模型。分析系统级、用户级和文件级的脆弱性直接影响模式,并给出模型在大规模特定域网主动防御系统中的相关设计与实现。