基于函数摘要的二进制程序污点分析优化方法

污点分析是一种常用的软件分析方法,在信息安全领域有较多的应用。现有的二进制程序动态污点分析大多采用指令级插桩的分析方法,通常会产生巨大的性能开销,使得程序执行效率大幅度降低,难以在复杂恶意样本和商业软件分析环境中有效应用。为了提升污点分析效率,降低指令级插桩分析带来的性能损耗,使污点分析更加广泛地应用在软件分析中,提出了基于函数摘要的二进制程序污点分析优化方法。所提方法使用函数污点传播规则代替指令污点传播规则,以减少数据流传播分析次数,有效提升污点分析效率。对于函数摘要,提出了函数摘要的定义;研究了不同函数结构的摘要生成算法。在函数内部,针对非循环结构,设计了路径敏感的分析方法;针对循环结构,设计了有限迭代的分析方法,将这两种分析方法相结合,解决混合结构函数的函数摘要生成。在函数摘要生成算法研究的基础上,进一步设计实现了由函数摘要生成模块、数据流记录模块、污点分析模块3个部分构成的通用污点分析框架FSTaint。对FSTaint的分析效率进行了评估,在分析真实APT恶意样本中,FSTaint的污点分析效率是libdft的7.75倍,分析效率较高;在准确性方面,FSTaint相对libd...     

基于有限状态机的内核漏洞攻击自动化分析技术

内核漏洞攻击是针对操作系统常用的攻击手段,对各攻击阶段进行分析是抵御该类攻击的关键。由于内核漏洞类型、触发路径、利用模式的复杂多样,内核漏洞攻击过程的分析难度较大,而且现有的分析工作主要以污点分析等正向程序分析方法为主,效率较低。为了提高分析效率,文中实现了一种基于有限状态机的内核漏洞攻击自动化分析技术。首先,构建了内核漏洞攻击状态转移图,作为分析的关键基础;其次,引入反向分析的思路,建立了基于有限状态机的内核漏洞攻击过程反向分析模型,能够减小不必要的分析开销;最后,基于模型实现了一种内核漏洞攻击反向分析方法,能够自动、快速地解析内核漏洞攻击流程。通过对10个攻击实例进行测试,结果表明,反向分析方法能够准确得到关键代码执行信息,且相比传统正向分析方法,分析效率有较大提高。     

基于语义导向的软件在线升级功能逆向定位

针对软件在线升级的劫持攻击是网络攻击最常用的手段之一。程序分析是快速自动化评估软件升级安全的重要方法,软件中升级功能函数快速逆向定位是实现静态分析和提高动态分析效率的关键前提。传统的程序分析逆向定位,依靠人工经验,根据字符串、API函数等语义信息的交叉引用链关系来实现,效率较低,且无法实现自动化。为解决该问题,提出了一种基于语义分析与逆向分析相结合的软件升级功能定位方法。首先针对软件二进制程序中常见的语义信息(如字符串、函数名、API函数等),建立一个基于自然语言处理的升级语义分类模型;然后借助逆向分析工具提取软件的语义信息,并通过升级语义分类模型来识别升级语义信息;最后定义了一种函数关系调用图形树上的升级函数关键节点求解算法,对升级函数进行求解。文中设计并实现了一个软件在线升级功能定位原型系统,并对常用的153款软件实施了升级功能逆向定位分析,其中126款软件定位成功。通过定位分析初步评估部分软件升级的安全性,获得CNNVD编号漏洞1个,CNVD编号漏洞5个。