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动态二进制程序漏洞挖掘的系统设计的开题报告
1.研究热点及意义
随着计算机技术的不断发展，二进制程序的使用越来越广泛，其安全性也日益受到关注。然而，许多二进制程序存在安全漏洞，其中最常见的是缓冲区溢出漏洞，在网络安全攻防战中也是最被黑客所利用的漏洞之一。因此，动态二进制程序漏洞挖掘系统的设计对于加强程序安全性具有重要的意义。
2.目的与任务
本研究的目的是设计一种可靠的动态二进制程序漏洞挖掘系统，通过分析程序的运行过程，检测程序中的安全漏洞，提供给开发人员进行修补和改进，并最终提高程序的安全性和可靠性。
本研究的主要任务包括：
2.1构建动态二进制程序运行环境，支持程序的动态执行和监测。
2.2利用符号执行技术，对程序的执行路径进行分析，根据程序的控制流转换关系，生成符号执行图。
2.3定义漏洞模型，分析漏洞的特征，设计相应的漏洞检测算法，实现漏洞的自动化挖掘和分析。
2.4结合机器学习技术，对漏洞检测结果进行分类和评估，提高检测的准确性和效率，避免误报和漏报。
2.5实现系统的可视化管理和报告生成功能，为开发人员提供详细的漏洞信息和修复建议，帮助其提高程序的安全性。
3.研究思路和方法
本研究的思路是基于符号执行技术，结合机器学习和可视化技术，设计动态二进制程序漏洞挖掘系统。具体方法如下：
3.1构建动态二进制程序的执行环境，借助动态分析工具获取程序的执行过程。
3.2基于程序的执行路径生成符号执行图，利用约束求解器对程序的执行状态进行约束求解，生成执行路径的约束条件。
3.3利用机器学习技术，对程序的执行过程进行分类和评估，实现漏洞检测的自动化。
3.4结合可视化技术，呈现漏洞检测结果，提升用户的使用体验。
4.预期成果
本研究的预期成果包括：
4.1构建动态二进制程序的执行环境，支持程序的动态执行和监测。
4.2设计符号执行图分析算法，实现程序的执行路径生成和约束求解。
4.3定义漏洞模型，研究漏洞检测算法，并实现自动化漏洞挖掘。
4.4基于机器学习技术，评估漏洞检测结果，提高检测效率和准确性。
4.5实现系统的可视化管理和报告生成功能，为开发人员提供详细的漏洞信息和修复建议。
5.研究方案
5.1数据收集和准备
收集多种类型的二进制程序样本，包括开源程序和闭源程序，并对其进行预处理和转化，构建程序执行环境和生成程序执行路径。
5.2符号执行图分析
研究符号执行图的生成和约束求解算法，实现程序的执行路径分析和漏洞检测。
5.3机器学习评估
利用机器学习技术构建漏洞检测模型，评估漏洞检测结果，提高检测效率和准确性。
5.4系统实现和测试
利用Python等编程语言，实现动态二进制程序漏洞挖掘系统，进行测试和验证。
6.贡献和创新点
本研究的主要贡献和创新点包括：
6.1构建动态二进制程序执行环境，实现动态分析和监测程序的执行过程。
6.2基于符号执行技术，研究程序的执行路径，实现漏洞自动化挖掘和分析。
6.3结合机器学习技术，对漏洞检测结果进行分类和评估，提高检测准确性和效率。
6.4实现系统的可视化管理和报告生成功能，帮助开发人员进行漏洞修复和改进。
7.进度计划
研究时间：2022年1月-2023年12月。
具体进度计划如下：
7.12022年1月-2022年6月
完成动态执行环境的构建和符号执行图分析算法的研究。
7.22022年7月-2023年6月
完成漏洞检测算法的设计和机器学习评估算法的研究。
7.32023年7月-2023年12月
完成系统的实现和测试，并整理出论文。