libFuzzer के साथ फ़ज़िंग

संग्रह की मदद से व्यवस्थित रहें अपनी प्राथमिकताओं के आधार पर, कॉन्टेंट को सेव करें और कैटगरी में बांटें.

फ़ज़िंग, जो किसी प्रोग्राम में इनपुट के रूप में संभावित रूप से अमान्य, अप्रत्याशित, या यादृच्छिक डेटा प्रदान कर रहा है, बड़े सॉफ़्टवेयर सिस्टम में बग खोजने का एक अत्यंत प्रभावी तरीका है, और सॉफ़्टवेयर विकास जीवन चक्र का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है।

Android का बिल्ड सिस्टम LLVM कंपाइलर इंफ्रास्ट्रक्चर प्रोजेक्ट प्रोजेक्ट से libFuzzer को शामिल करके फ़ज़िंग का समर्थन करता है। LibFuzzer परीक्षण के तहत पुस्तकालय से जुड़ा हुआ है और फ़ज़िंग सत्र के दौरान होने वाली सभी इनपुट चयन, उत्परिवर्तन और क्रैश रिपोर्टिंग को संभालता है। LLVM के सैनिटाइज़र का उपयोग स्मृति भ्रष्टाचार का पता लगाने और कोड कवरेज मेट्रिक्स में सहायता के लिए किया जाता है।

यह आलेख एंड्रॉइड पर libFuzzer का परिचय प्रदान करता है और एक वाद्य यंत्र का निर्माण कैसे करें। इसमें फ़ज़र्स लिखने, चलाने और कस्टमाइज़ करने के निर्देश भी शामिल हैं।

सेटअप और निर्माण

यह सुनिश्चित करने के लिए कि आपके पास डिवाइस पर चल रही एक कार्यशील छवि है, आप फ़ैक्टरी छवि डाउनलोड कर सकते हैं और डिवाइस को फ्लैश कर सकते हैं। वैकल्पिक रूप से, आप एओएसपी स्रोत कोड डाउनलोड कर सकते हैं और सेटअप का पालन कर सकते हैं और नीचे उदाहरण बना सकते हैं।

सेटअप उदाहरण

यह उदाहरण मानता है कि लक्ष्य डिवाइस एक पिक्सेल ( taimen ) है और पहले से ही USB डिबगिंग ( aosp_taimen-userdebug ) के लिए तैयार है। आप ड्राइवर बायनेरिज़ से अन्य पिक्सेल बायनेरिज़ डाउनलोड कर सकते हैं।

mkdir ~/bin
export PATH=~/bin:$PATH
curl https://storage.googleapis.com/git-repo-downloads/repo > ~/bin/repo
chmod a+x ~/bin/repo
repo init -u https://android.googlesource.com/platform/manifest -b master
repo sync -c -j8
wget https://dl.google.com/dl/android/aosp/google_devices-taimen-qq1a.191205.008-f4537f93.tgz
tar xvf google_devices-taimen-qq1a.191205.008-f4537f93.tgz
./extract-google_devices-taimen.sh
wget https://dl.google.com/dl/android/aosp/qcom-taimen-qq1a.191205.008-760afa6e.tgz
tar xvf qcom-taimen-qq1a.191205.008-760afa6e.tgz
./extract-qcom-taimen.sh
. build/envsetup.sh
lunch aosp_taimen-userdebug

उदाहरण बनाएँ

फ़ज़ लक्ष्य चलाने का पहला चरण एक ताज़ा सिस्टम छवि प्राप्त करना है। हम अनुशंसा करते हैं कि कम से कम Android के नवीनतम विकास संस्करण का उपयोग करें।

  1. जारी करके प्रारंभिक निर्माण करें:
    m
  2. आपको अपने डिवाइस को फ्लैश करने की अनुमति देने के लिए, उपयुक्त कुंजी संयोजन का उपयोग करके अपने डिवाइस को फास्टबूट मोड में बूट करें।
  3. बूटलोडर को अनलॉक करें और निम्न कमांड के साथ नई संकलित छवि को फ्लैश करें।
    fastboot oem unlock
    fastboot flashall
    

लक्ष्य डिवाइस अब libFuzzer फ़ज़िंग के लिए तैयार होना चाहिए।

फ़ज़र लिखें

एंड्रॉइड में libFuzzer का उपयोग करके एंड-टू-एंड फ़ज़र लिखने का वर्णन करने के लिए, परीक्षण मामले के रूप में निम्न कमजोर कोड का उपयोग करें। यह फ़ज़र का परीक्षण करने में मदद करता है, यह सुनिश्चित करता है कि सब कुछ सही ढंग से काम कर रहा है, और यह बताता है कि क्रैश डेटा कैसा दिखता है।

यहाँ परीक्षण समारोह है।

#include <stdint.h>
#include <stddef.h>
bool FuzzMe(const char *Data, size_t DataSize) {
    return DataSize >= 3  &&
           Data[0] == 'F' &&
           Data[1] == 'U' &&
           Data[2] == 'Z' &&
           Data[3] == 'Z';  // ← Out of bounds access
}

इस परीक्षण फ़ज़र को बनाने और चलाने के लिए:

  1. फ़ज़ लक्ष्य में दो फ़ाइलें होती हैं: एक बिल्ड फ़ाइल और फ़ज़ लक्ष्य स्रोत कोड। आप जिस लाइब्रेरी को फ़ज़ कर रहे हैं, उसके बगल में एक स्थान पर अपनी फ़ाइलें बनाएँ। फ़ज़र को एक ऐसा नाम दें जो बताता है कि फ़ज़र क्या करता है।
  2. libFuzzer का उपयोग करके फ़ज़ लक्ष्य लिखें। फ़ज़ लक्ष्य एक ऐसा फ़ंक्शन है जो एक निर्दिष्ट आकार के डेटा का एक ब्लॉब लेता है और इसे फ़्यूज़ करने के लिए फ़ंक्शन में भेजता है। कमजोर परीक्षण फ़ंक्शन के लिए यहां एक बुनियादी फ़ज़र है:
    #include <stddef.h>
    #include <stdint.h>
    
    extern "C" int LLVMFuzzerTestOneInput(const char *data, size_t size) {
      // ...
      // Use the data to call the library you are fuzzing.
      // ...
      return FuzzMe(data, size);
    }
    
  3. फ़ज़र बाइनरी बनाने के लिए एंड्रॉइड के बिल्ड सिस्टम को बताएं। फ़ज़र बनाने के लिए, इस कोड को Android.bp फ़ाइल में जोड़ें:
    cc_fuzz {
      name: "fuzz_me_fuzzer",
      srcs: [
        "fuzz_me_fuzzer.cpp",
      ],
      // If the fuzzer has a dependent library, uncomment the following section and
      // include it.
      // static_libs: [
      //   "libfoo", // Dependent library
      // ],
      //
      // The advanced features below allow you to package your corpus and
      // dictionary files during building. You can find more information about
      // these features at:
      //  - Corpus: https://llvm.org/docs/LibFuzzer.html#corpus
      //  - Dictionaries: https://llvm.org/docs/LibFuzzer.html#dictionaries
      // These features are not required for fuzzing, but are highly recommended
      // to gain extra coverage.
      // To include a corpus folder, uncomment the following line.
      // corpus: ["corpus/*"],
      // To include a dictionary, uncomment the following line.
      // dictionary: "fuzz_me_fuzzer.dict",
    }
    
  4. लक्ष्य (डिवाइस) पर चलने के लिए फ़ज़र बनाने के लिए:
    SANITIZE_TARGET=hwaddress m fuzz_me_fuzzer
    
  5. होस्ट पर चलने के लिए फ़ज़र बनाने के लिए:
    SANITIZE_HOST=address m fuzz_me_fuzzer
    

सुविधा के लिए, कुछ शेल वेरिएबल्स को परिभाषित करें जिनमें आपके फ़ज़ लक्ष्य का पथ और बाइनरी का नाम (आपके द्वारा पहले लिखी गई बिल्ड फ़ाइल से) शामिल है।

export FUZZER_NAME=your_fuzz_target

इन स्टेप्स को फॉलो करने के बाद आपके पास बिल्ट फजर होना चाहिए। फ़ज़र के लिए डिफ़ॉल्ट स्थान (इस उदाहरण के लिए पिक्सेल बिल्ड) है:

  • डिवाइस के लिए $ ANDROID_PRODUCT_OUT /data/fuzz/$ TARGET_ARCH /$ FUZZER_NAME /$ FUZZER_NAME
  • होस्ट के लिए $ ANDROID_HOST_OUT /fuzz/$ TARGET_ARCH /$ FUZZER_NAME /$ FUZZER_NAME
  • होस्ट पर अपना फ़ज़र चलाएँ

  • अपनी Android.bp बिल्ड फ़ाइल में जोड़ें:
    host_supported: true,
    ध्यान दें कि यह केवल तभी लागू किया जा सकता है जब आप जिस लाइब्रेरी को फ़ज़ करना चाहते हैं वह होस्ट समर्थित हो।
  • केवल निर्मित फ़ज़र बाइनरी चलाकर होस्ट पर फ़ज़र चलाएँ:
    $ANDROID_HOST_OUT/fuzz/x86_64/$FUZZER_NAME/$FUZZER_NAME
  • डिवाइस पर अपना फ़ज़र चलाएं

    हम इसे adb का उपयोग करके आपके डिवाइस पर कॉपी करना चाहते हैं।

    1. इन फ़ाइलों को डिवाइस पर निर्देशिका में अपलोड करने के लिए, इन आदेशों को चलाएँ:
      adb root
      adb sync data
       
    2. इस आदेश के साथ डिवाइस पर परीक्षण फ़ज़र चलाएँ:
      adb shell /data/fuzz/$(get_build_var TARGET_ARCH)/$FUZZER_NAME/$FUZZER_NAME \
        /data/fuzz/$(get_build_var TARGET_ARCH)/$FUZZER_NAME/corpus

    इसका परिणाम नीचे दिए गए उदाहरण आउटपुट के समान आउटपुट में होता है।

    INFO: Seed: 913963180
    INFO: Loaded 2 modules   (16039 inline 8-bit counters): 16033 [0x7041769b88, 0x704176da29), 6 [0x60e00f4df0, 0x60e00f4df6),
    INFO: Loaded 2 PC tables (16039 PCs): 16033 [0x704176da30,0x70417ac440), 6 [0x60e00f4df8,0x60e00f4e58),
    INFO: -max_len is not provided; libFuzzer will not generate inputs larger than 4096 bytes
    INFO: A corpus is not provided, starting from an empty corpus
    #2	INITED cov: 5 ft: 5 corp: 1/1b exec/s: 0 rss: 24Mb
    #10	NEW    cov: 6 ft: 6 corp: 2/4b lim: 4 exec/s: 0 rss: 24Mb L: 3/3 MS: 3 CopyPart-ChangeByte-InsertByte-
    #712	NEW    cov: 7 ft: 7 corp: 3/9b lim: 8 exec/s: 0 rss: 24Mb L: 5/5 MS: 2 InsertByte-InsertByte-
    #744	REDUCE cov: 7 ft: 7 corp: 3/7b lim: 8 exec/s: 0 rss: 25Mb L: 3/3 MS: 2 ShuffleBytes-EraseBytes-
    #990	REDUCE cov: 8 ft: 8 corp: 4/10b lim: 8 exec/s: 0 rss: 25Mb L: 3/3 MS: 1 ChangeByte-
    ==18631==ERROR: HWAddressSanitizer: tag-mismatch on address 0x0041e00b4183 at pc 0x0060e00c5144
    READ of size 1 at 0x0041e00b4183 tags: f8/03 (ptr/mem) in thread T0
        #0 0x60e00c5140  (/data/fuzz/arm64/example_fuzzer/example_fuzzer+0xf140)
        #1 0x60e00ca130  (/data/fuzz/arm64/example_fuzzer/example_fuzzer+0x14130)
        #2 0x60e00c9b8c  (/data/fuzz/arm64/example_fuzzer/example_fuzzer+0x13b8c)
        #3 0x60e00cb188  (/data/fuzz/arm64/example_fuzzer/example_fuzzer+0x15188)
        #4 0x60e00cbdec  (/data/fuzz/arm64/example_fuzzer/example_fuzzer+0x15dec)
        #5 0x60e00d8fbc  (/data/fuzz/arm64/example_fuzzer/example_fuzzer+0x22fbc)
        #6 0x60e00f0a98  (/data/fuzz/arm64/example_fuzzer/example_fuzzer+0x3aa98)
        #7 0x7041b75d34  (/data/fuzz/arm64/lib/libc.so+0xa9d34)
    
    [0x0041e00b4180,0x0041e00b41a0) is a small allocated heap chunk; size: 32 offset: 3
    0x0041e00b4183 is located 0 bytes to the right of 3-byte region [0x0041e00b4180,0x0041e00b4183)
    allocated here:
        #0 0x70418392bc  (/data/fuzz/arm64/lib/libclang_rt.hwasan-aarch64-android.so+0x212bc)
        #1 0x60e00ca040  (/data/fuzz/arm64/example_fuzzer/example_fuzzer+0x14040)
        #2 0x60e00c9b8c  (/data/fuzz/arm64/example_fuzzer/example_fuzzer+0x13b8c)
        #3 0x60e00cb188  (/data/fuzz/arm64/example_fuzzer/example_fuzzer+0x15188)
        #4 0x60e00cbdec  (/data/fuzz/arm64/example_fuzzer/example_fuzzer+0x15dec)
        #5 0x60e00d8fbc  (/data/fuzz/arm64/example_fuzzer/example_fuzzer+0x22fbc)
        #6 0x60e00f0a98  (/data/fuzz/arm64/example_fuzzer/example_fuzzer+0x3aa98)
        #7 0x7041b75d34  (/data/fuzz/arm64/lib/libc.so+0xa9d34)
        #8 0x60e00c504c  (/data/fuzz/arm64/example_fuzzer/example_fuzzer+0xf04c)
        #9 0x70431aa9c4  (/data/fuzz/arm64/example_fuzzer/example_fuzzer+0x519c4)
    
    Thread: T1 0x006700006000 stack: [0x007040c55000,0x007040d4ecc0) sz: 1023168 tls: [0x000000000000,0x000000000000)
    Thread: T0 0x006700002000 stack: [0x007fe51f3000,0x007fe59f3000) sz: 8388608 tls: [0x000000000000,0x000000000000)
    Memory tags around the buggy address (one tag corresponds to 16 bytes):
       00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
       00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
       00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
       00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
       00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
       00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
       00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
       08  00  cf  08  dc  08  cd  08  b9  08  1a  1a  0b  00  04  3f
    => 27  00  08  00  bd  bd  2d  07 [03] 73  66  66  27  27  20  f6 <=
       5b  5b  87  87  03  00  01  00  4f  04  24  24  03  39  2c  2c
       05  00  04  00  be  be  85  85  04  00  4a  4a  05  05  5f  5f
       00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
       00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
       00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
       00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
       00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
       00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
    Tags for short granules around the buggy address (one tag corresponds to 16 bytes):
       04  ..  ..  cf  ..  dc  ..  cd  ..  b9  ..  ..  3f  ..  57  ..
    => ..  ..  21  ..  ..  ..  ..  2d [f8] ..  ..  ..  ..  ..  ..  .. <=
       ..  ..  ..  ..  9c  ..  e2  ..  ..  4f  ..  ..  99  ..  ..  ..
    See https://clang.llvm.org/docs/HardwareAssistedAddressSanitizerDesign.html#short-granules for a description of short granule tags
    Registers where the failure occurred (pc 0x0060e00c5144):
        x0  f8000041e00b4183  x1  000000000000005a  x2  0000000000000006  x3  000000704176d9c0
        x4  00000060e00f4df6  x5  0000000000000004  x6  0000000000000046  x7  000000000000005a
        x8  00000060e00f4df0  x9  0000006800000000  x10 0000000000000001  x11 00000060e0126a00
        x12 0000000000000001  x13 0000000000000231  x14 0000000000000000  x15 000e81434c909ede
        x16 0000007041838b14  x17 0000000000000003  x18 0000007042b80000  x19 f8000041e00b4180
        x20 0000006800000000  x21 000000000000005a  x22 24000056e00b4000  x23 00000060e00f5200
        x24 00000060e0128c88  x25 00000060e0128c20  x26 00000060e0128000  x27 00000060e0128000
        x28 0000007fe59f16e0  x29 0000007fe59f1400  x30 00000060e00c5144
    SUMMARY: HWAddressSanitizer: tag-mismatch (/data/fuzz/arm64/example_fuzzer/example_fuzzer+0xf140)
    MS: 1 ChangeByte-; base unit: e09f9c158989c56012ccd88111b82f778a816eae
    0x46,0x55,0x5a,
    FUZ
    artifact_prefix='./'; Test unit written to ./crash-0eb8e4ed029b774d80f2b66408203801cb982a60
    Base64: RlVa
    

    उदाहरण आउटपुट में, क्रैश fuzz_me_fuzzer.cpp के कारण लाइन 10 पर हुआ था:

          Data[3] == 'Z';  // :(
    

    यदि डेटा लंबाई 3 का है तो यह एक सीधा आउट-ऑफ-बाउंड पढ़ा जाता है।

    आपके द्वारा अपना फ़ज़र चलाने के बाद, आउटपुट अक्सर क्रैश हो जाता है और आपत्तिजनक इनपुट को कॉर्पस में सहेजा जाता है और एक आईडी दिया जाता है। उदाहरण आउटपुट में, यह crash-0eb8e4ed029b774d80f2b66408203801cb982a60 है।

    डिवाइस पर फ़ज़िंग करते समय क्रैश जानकारी प्राप्त करने के लिए, अपनी क्रैश आईडी निर्दिष्ट करते हुए यह आदेश जारी करें:

    adb pull /data/fuzz/arm64/fuzz_me_fuzzer/corpus/CRASH_ID
    ध्यान दें कि टेस्टकेस को सही निर्देशिका में सहेजने के लिए, आप कॉर्पस फ़ोल्डर का उपयोग कर सकते हैं (जैसा कि ऊपर के उदाहरण में है) या विरूपण साक्ष्य का उपयोग कर सकते हैं / जाओ`)।

    होस्ट पर फ़ज़िंग करते समय, क्रैश जानकारी स्थानीय फ़ोल्डर में क्रैश फ़ोल्डर में दिखाई देती है जहाँ फ़ज़र चलाया जा रहा है।

    libFuzzer के बारे में अधिक जानकारी के लिए, अपस्ट्रीम दस्तावेज़ीकरण देखें।