[发明专利]一种基于主动构造的离线堆溢出漏洞挖掘方法

摘要

本发明提供一种基于主动构造的离线堆溢出漏洞挖掘方法，通过分析程序动态执行记录(即使未发生程序崩溃)，对执行中涉及的堆分配和堆访问操作进行关联性分析，对于每一个堆分配‑访问对，分析其可控属性(是否受外部输入影响)和溢出条件，结合路径约束条件，求解是否存在能够触发潜在的堆溢出的输入，并构造漏洞样本(PoC文件)进行验证，从而挖掘潜在的堆溢出漏洞。对比于通用的堆溢出漏洞挖掘方法更具针对性，直接从堆溢出的本质(即存在堆分配和访问不一致的情况)出发，结合外部输入是否能够影响堆操作，挖掘潜在的堆溢出漏洞。同时能够直接指出堆溢出发生的位置(不同于崩溃位置)，便于安全人员分析和开发者修复。

主权项

1.一种基于主动构造的离线堆溢出漏洞挖掘方法，其步骤如下：在动态分析环境中执行目标程序，获取动态执行过程的指令记录；对指令记录进行扫描，寻找并跟踪堆分配函数，根据堆分配函数的参数，重构并维护程序运行过程时的堆状态；在扫描过程中，进行指针污点传播；当通过堆指针进行堆访问操作时，通过堆指针的污点信息回溯到相应的堆分配操作，建立堆分配-访问操作的关联；标记外部输入为污点源，进行数据污点传播；当发现堆分配操作或堆访问操作时，检测堆分配或堆访问操作的相关参数是否被数据污点标记，记录污点信息以及堆状态信息；对关联的每一个堆分配-访问操作，根据其数据污点状态和堆状态以及堆溢出的类型，构造潜在溢出条件；再次对指令记录进行扫描，提取从外部污点数据进入程序开始，到存在潜在溢出可能的堆分配-访问对的程序执行路径上的路径约束条件，结合堆溢出条件，形成该堆分配-访问对的最终溢出条件；求解最终溢出条件，如有解，则根据求解结果生成样本文件，再次运行程序并输入样本文件，用以验证堆溢出漏洞。