基于模糊测试的工控网络协议漏洞挖掘方法研究的开题报告.docx

基于模糊测试的工控网络协议漏洞挖掘方法研究的开题报告
引言
随着工业互联网的普及，工控网络已经成为了工业化生产和控制的重要组成部分，其中的协议漏洞已成为攻击者实施攻击的重要手段。然而工控网络通常具有复杂多样的协议，协议的安全测试需要大量的时间和精力，传统的手动测试和静态分析方法不能满足实际需要。基于模糊测试的漏洞挖掘方法在研究中表现出了极大的优势，成为了当前领域的热门研究方向。本文由此入手，基于模糊测试的工控网络协议漏洞挖掘方法进行研究，并提出相应的解决方案。
1、研究背景
近年来，随着工控网络在社会经济生活中的广泛应用，其安全问题也日益受到关注。工控网络通常由多种协议组成，包括Modbus、S7comm、Ethernet/IP等。这些协议本质上极度复杂，对传统测试方法的要求也越来越高。同时，由于工控网络采用的是封闭系统和专用协议，攻击者获得利益的可行性极高。因此，协议的安全测试显得尤为重要。
目前，工控网络协议漏洞的挖掘方法主要包括静态分析方法、手动测试方法和基于模糊测试的方法。静态分析方法通常采用代码分析技术，但考虑到工控网络协议的复杂性，静态分析的可行性较低。手动测试方法需要大量的人力物力投入，且效率低下，且测试质量难以保证。因此，基于模糊测试的协议漏洞挖掘方法，成为了当前研究的热点。
2、研究现状
相对于传统的协议安全测试方法，在基于模糊测试的漏洞挖掘方法上，近年来有了很大的进展。通常基于模糊测试的方法主要分为两类：基于语法规则的方法和基于程序行为的方法。
基于语法规则的模糊测试主要是利用协议的格式和语法规则生成语法正确但是合理性较差的协议数据包。Hyperion、Peach等测试工具就是采用了这种方法进行模糊测试。
基于程序行为的模糊测试方法是通过不断地修改测试用例，以评估程序的反应速度、内存使用等行为特征，以此来检测程序的漏洞，这种方法不存在对协议的先了解，也可跨协议进行测试。
3、研究目标与内容
本文的研究目标是通过分析现有的漏洞挖掘方法，提出针对工控网络协议漏洞挖掘的基于模糊测试方法，以该方法为基础，进一步研究协议漏洞挖掘的解决方案并进行实现。
主要研究内容：
1.分析不同的模糊测试方法，探究模糊测试的原理并能够从中找到适用工控网络协议的漏洞挖掘方法。
2.研究工控网络协议的具体特点，分析其协议格式和语法规则，从而生成针对协议的测试用例。
3.实现工控网络协议模糊测试的应用框架，通过入口点的设置和测试向量的生成，自动生成数据并检测协议漏洞。
4.验证测试方法的可行性、实用性和有效性，并提出改进方案。
4、预期成果
本文的预期成果主要分为以下方面：
1.提出针对工控网络协议的基于模糊测试的漏洞挖掘方法，融合工控网络协议的特点，生成针对协议的完整测试用例。
2.实现基于模糊测试的工控网络协议漏洞挖掘应用程序，自动化实现测试用例的生成和漏洞检测。
3.验证测试方法的有效性，并且提出改进方案。
5、研究方法
本文采用以下研究方法：
1.文献综述：对已有的工控网络协议漏洞挖掘方法进行文献综述，理解现有方法的优缺点以及存在的不足，为所提出的方法提供理论依据。
2.协议学习：通过对工控网络协议的了解，分析协议的格式和语法规则，从而生成针对协议的测试用例。
3.实现方法：基于模糊测试实现漏洞挖掘方法，并进行验证。
4.测试结果分析：实施对测试结果的分析，并提出改进建议。
6、进度安排
本文的预计完成时间为一年，具体进度安排如下：
1.第一季度：完成文献综述和工控网络协议的学习和研究。
2.第二至第三季度：设计和实现基于模糊测试的漏洞挖掘方法，并进行测试验证。
3.第四季度：分析测试结果，提出改进建议，完成论文撰写和毕业论文答辩。
7、结论
此次研究的主要目的是针对工控网络协议漏洞挖掘方法中存在的问题，提出一种基于模糊测试的协议漏洞挖掘方法，并实现应用程序进行测试和验证。研究预计通过对工控网络协议进行深度解析，增加对协议的了解，在测试方案的设计和实现中对协议的特点进行精确的匹配，以提高测试方法的有效性和准确率。研究成果将为保障工控网络安全提供有力的技术支撑，并具有较高的应用前景。