一种二进制程序漏洞挖掘方法和系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105678169A(43)申请公布日2016.06.15(21)申请号201511025350.4(22)申请日2015.12.30(71)申请人西安胡门网络技术有限公司地址710000陕西省西安市太白南路373号新长城大厦11502室(72)发明人崔艳鹏胡建伟(74)专利代理机构济南信达专利事务所有限公司37100代理人李世喆(51)Int.Cl.G06F21/57(2013.01)权利要求书2页说明书15页附图10页(54)发明名称一种二进制程序漏洞挖掘方法和系统(57)摘要本发明提供一种二进制程序漏洞挖掘方法，包括步骤：将目标二进制程序转化为汇编语言并进行静态分析；结合静态分析的分析结果对中间语言进行Promela模型建模；构建漏洞模型插入到Promela模型中；引入外部C代码，基于SPIN模拟执行所述Promela模型，检测漏洞。本发明还提供一种二进制程序漏洞挖掘系统，包括预处理模块、代码转化模块和模型检测模块。该方法和系统，引入中间语言BIL作为二进制程序到Promela模型的转化桥梁，实现了对二进制程序的自动化建模，同时利用SPIN的嵌C功能实现模拟执行，并引入外部C代码来弥补模型检测的不足。实验表明，该方法可以有效检测二进制程序的内存破环型漏洞。CN105678169ACN105678169A权利要求书1/2页1.一种二进制程序漏洞挖掘方法，其特征在于，包括步骤：步骤A，采用反编译器IDA将二进制程序转化为汇编语言，并基于IDA进行汇编语言层次的静态分析得到函数流图；步骤B，通过中间语言平台BAP将所述汇编语言转化为BIL语言，并结合静态分析的分析结果对所述BIL语言进行Promela模型建模；步骤C，构建漏洞模型，并插入到所述Promela模型中；步骤D，引入外部C代码修补SPIN，并基于修补后的SPIN模拟执行所述Promela模型，检测漏洞；步骤E，输出检测结果和漏洞信息。2.根据权利要求1所述的二进制程序漏洞挖掘方法，其特征在于，所述步骤B中结合静态分析的分析结果对所述BIL语言进行Promela模型建模包括步骤：B1，依据静态分析得出的函数流图，对BIL代码进行程序切片切分成BIL语句；B2，进行从切分后得到的BIL语句到Promela语句的细粒度代码转化；B3，将经过细粒度代码转化后的Promela语句构建、组装成Promela模型。3.根据权利要求2所述的二进制程序漏洞挖掘方法，其特征在于，所述步骤B1包括步骤：依据静态分析的函数流图，以sub函数为单位，将BIL代码切分成不同函数片断；对BIL代码中的汇编指令进行多维度匹配，将所述函数片断切分成指令集；对BIL语句的完备性进行检验，以将BIL指令集切分成BIL语句。4.根据权利要求2所述的二进制程序漏洞挖掘方法，其特征在于，所述步骤B2包括步骤：预先对BIL语句的各种特征进行总结，并构建BIL语句的特征池将其置于特征池中；将待转化的BIL语句与所述特征池中的特征进行匹配；将匹配后的BIL语句转化为符合Promela中嵌C语法的Promela语句。5.根据权利要求1所述的二进制程序漏洞挖掘方法，其特征在于，所述步骤C包括：对已知的软件漏洞样本进行分析总结，抽象出漏洞特征，用Promela语言描述漏洞特征，建立漏洞模型；采用代码插桩技术，将所述漏洞模型插入到所述Promela模型中。6.根据权利要求1所述的二进制程序漏洞挖掘方法，其特征在于，所述步骤D中引入外部C代码修补SPIN包括步骤：预先设置外部C代码，来构建执行所述Promela模型必要的系统资源、维护临时状态、处理SPIN无法处理的BIL中的表达式和关键字以及处理BAP无法解析的汇编指令；所述步骤D中基于修补后的SPIN模拟执行所述Promela模型，检测漏洞包括步骤：将Promela模型转化为C代码程序；使用编译器将转化后的C代码和外部C代码联合编译成一个可执行程序；执行编译好的可执行程序进行模型检测。7.一种二进制程序漏洞挖掘系统，其特征在于，包括预处理模块、代码转化模块和模型检测模块；所述预处理模块，用于采用反编译器IDA将二进制程序转化为汇编语言，并基于IDA进2CN105678169A权利要求书2/2页行汇编语言层次的静态分析得到函数流图；所述代码转化模块，用于通过中间语言平台BAP将所述汇编语言转化为BIL语言，并结合静态分析的分析结果对所述BIL语言进行Promela模型建模；构建漏洞模型插入到所述Promela模型中；所述模型检测模块，用于引入外部C代码修补SPIN，并基于修补后的SPIN模拟执行所述Promela模型，检测漏洞；输出检测结果和漏洞信息。8.根据权利要求7所述的二进制程序漏洞挖掘系统