[发明专利]一种用于漏洞模型检测的程序操作特征提取方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机软件的漏洞检测方法，尤其是检测所依据的漏洞模型的程序操作特征进行提取的方法。

背景技术

随着软件规模和复杂性的扩大，其中隐藏的安全漏洞不断增加，受到攻击而遭受损失的威胁也不断增加。阻止系统攻击和入侵的根本解决途径是在软件缺陷被利用之前发现并将其消除。针对软件安全漏洞进行软件代码检测是预测和防范漏洞的重要手段之一。漏洞静态检测是比较有效的代码漏洞检测技术，而漏洞模型检测方法则是其中一种具有代表性的检测方法。为进行基于漏洞状态机模型的模型检测，我们提出一种用于漏洞模型检测的程序操作特征提取方法，以提供对检测程序代码进行抽象、建立与漏洞检测有关的程序特征模型。

目前的基于漏洞模型的软件漏洞检测方法在检测过程中存在着重复检查等缺点，检测速度上显得不足，影响着漏洞检测方法的适用性。对此，我们提出一种用于漏洞模型检测的程序操作特征提取方法，该方法避免采用原有方法模拟程序执行流程的检测顺序，只提取与漏洞模型检测的程序操作特征，以提高软件漏洞检测的速度。

发明内容

本发明目的是：提出一种面向基于漏洞模型的软件漏洞模型检测的目标，针对目前软件漏洞检测方法存在大量重复工作、影响检测速度的问题，基于软件漏洞的状态机模型，利用控制流图和数据流分析技术，提取与软件漏洞的状态机模型相关的程序特征，对软件代码进行抽象建模，可用于对其进行漏洞静态检测，以判断漏洞模型在代码中的存在性。

为实现本发明的所述目的，本发明提供一种用于软件漏洞模型检测的程序特征提取方法，方法主要步骤包括：1)漏洞模型从数据库中载入内存，在分析程序时，作为参考依据，建立漏洞模型的数据结构；

2)程序载入特征分析提取流程，对经过gcc编译的软件代码进行抽象，根据漏洞模型相关操作的信息抽取需要的操作，完成对程序的抽象，得到程序特征序列，即构造用于漏洞模型检测的程序特征序列。

所述漏洞模型载入流程：漏洞模型由漏洞状态的状态结点、有向边的集合所构成；状态结点有启始、中间过渡和漏洞识别3种类型，每个状态结点具有状态号、类型和描述等属性；有向边表示引起状态变化的操作，每个有向边具有边号、类型、原状态、新状态和描述等属性；状态结点、有向边的集合分别存储在数据库中的一个表中：状态结点表和有向边表；为方便模型检测处理，在内存中建立由有向边类型进行检索的操作转换表；每个类型的有向边对应一个链表，链表的结点为一个有向边，表示一个原状态到新状态的转换关系；

程序载入和特征提取流程：把程序控制流图中与漏洞状态相关的信息，即操作序列提取出来，并以函数为单位进行组织，进行提取与漏洞模型相关的操作序列的流程：每个函数程序特征对应一个操作序列链表，程序特征链表以函数为单位进行组织，操作序列链表的结点为一个与漏洞状态相关的操作或函数；函数程序特征载入时，将磁盘中程序特征链表装入内存，初始函数处理标志为INI(值为0)；每个函数组织一个操作序列链表，链表的结点为一个与漏洞状态相关的操作或函数。一方面过滤去除与漏洞检测无关的语句，另一方面，使函数简化控制流到语句级，并使操作序列化，便于检测处理；

本发明的有益效果是：克服目前软件漏洞检测方法存在大量重复工作、加快检测速度，通过提取与软件漏洞的状态机模型相关的程序特征，对软件代码进行抽象建模，可用于对其进行漏洞静态检测，以判断漏洞模型在代码中的存在性。

附图说明

图1用于漏洞模型检测的程序特征提取示意图

图2漏洞载入流程图

图3程序载入特征提取流程图

图4语句块的语句操作提取处理流程图

具体实施方式

本发明方法工作流程如图1-图4所示。

图1所示为本方法实施的整体结构和工作原理。本方法的目的是根据漏洞模型所涉及的操作对待检测程序进行分析过滤。因此，需要将漏洞模型从数据库中装入内存，以便在分析程序时，作为参考依据；程序载入特征分析过程，根据漏洞模型相关操作的信息抽取需要的操作，完成对程序的抽象，得到程序特征序列。