يعد التشويش ، الذي يوفر ببساطة بيانات يحتمل أن تكون غير صالحة أو غير متوقعة أو عشوائية كمدخلات لبرنامج ، طريقة فعالة للغاية للعثور على الأخطاء في أنظمة البرامج الكبيرة ، وهو جزء مهم من دورة حياة تطوير البرامج.
يدعم نظام إنشاء Android التشويش من خلال تضمين libFuzzer من مشروع البنية التحتية لمجمع LLVM. LibFuzzer مرتبط بالمكتبة قيد الاختبار ويتعامل مع كل تحديد المدخلات والطفرات وتقارير الأعطال التي تحدث أثناء جلسة ضبابية. تُستخدم مطهرات LLVM للمساعدة في الكشف عن تلف الذاكرة ومقاييس تغطية الكود.
تقدم هذه المقالة مقدمة إلى libFuzzer على نظام Android وكيفية تنفيذ بناء مُجهز. يتضمن أيضًا تعليمات لكتابة وتشغيل وتخصيص الألغاز.
الإعداد والبناء
للتأكد من أن لديك صورة عاملة تعمل على أحد الأجهزة ، يمكنك تنزيل صورة المصنع وفلاش الجهاز. بدلاً من ذلك ، يمكنك تنزيل كود مصدر AOSP واتباع مثال الإعداد والبناء أدناه.
مثال على الإعداد
يفترض هذا المثال أن الجهاز المستهدف هو Pixel ( taimen
) وقد تم إعداده بالفعل لتصحيح أخطاء USB ( aosp_taimen-userdebug
). يمكنك تنزيل ثنائيات Pixel أخرى من Driver Binaries .
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
بناء قدوة
تتمثل الخطوة الأولى في تشغيل أهداف الزغب في الحصول على صورة جديدة للنظام. نوصي باستخدام أحدث إصدار مطور من Android على الأقل.
- نفذ الإنشاء الأولي بإصدار:
m
- للسماح لك بوميض جهازك ، قم بتشغيل جهازك في وضع Fastboot باستخدام مجموعة المفاتيح المناسبة .
- افتح محمل الإقلاع ووميض الصورة المجمعة حديثًا بالأوامر التالية.
fastboot oem unlock
fastboot flashall
يجب أن يكون الجهاز المستهدف الآن جاهزًا لتشويش libFuzzer.
اكتب مصهر
لتوضيح كتابة fuzzer من طرف إلى طرف باستخدام libFuzzer في Android ، استخدم الكود الضعيف التالي كحالة اختبار. يساعد هذا في اختبار المصهر ، والتأكد من أن كل شيء يعمل بشكل صحيح ، وتوضيح شكل بيانات الأعطال.
ها هي وظيفة الاختبار.
#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 }
لإنشاء وتشغيل مصهر الاختبار هذا:
- يتكون الهدف الزغب من ملفين: ملف بناء وشفرة مصدر الهدف fuzz. قم بإنشاء ملفاتك في موقع بجوار المكتبة التي تثير الدهشة. امنح المصهر اسمًا يصف ما يفعله المصهر.
- اكتب هدف زغب باستخدام libFuzzer. الهدف الزغب هو وظيفة تأخذ فقاعة من البيانات ذات حجم محدد وتمررها إلى الوظيفة ليتم تشويشها. فيما يلي مصهر أساسي لوظيفة الاختبار الضعيفة:
#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); }
- اطلب من نظام إنشاء Android إنشاء ثنائي الصمامات. لإنشاء fuzzer ، أضف هذا الرمز إلى ملف
Android.bp
: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", }
- لعمل fuzzer للتشغيل على الهدف (الجهاز):
SANITIZE_TARGET=hwaddress m fuzz_me_fuzzer
- لعمل fuzzer للتشغيل على المضيف:
SANITIZE_HOST=address m fuzz_me_fuzzer
للراحة ، حدد بعض متغيرات shell التي تحتوي على المسار إلى هدف fuzz واسم الملف الثنائي (من ملف الإنشاء الذي كتبته سابقًا).
export FUZZER_NAME=your_fuzz_target
بعد اتباع هذه الخطوات ، يجب أن يكون لديك مصهر مدمج. الموقع الافتراضي لمصهر الصوت (على سبيل المثال بناء البكسل) هو:
قم بتشغيل fuzzer الخاص بك على المضيف
host_supported: true,لاحظ أنه لا يمكن تطبيق هذا إلا إذا كانت المكتبة التي ترغب في fuzz مدعومة من قبل المضيف.
$ANDROID_HOST_OUT/fuzz/x86_64/$FUZZER_NAME/$FUZZER_NAME
قم بتشغيل المصهر الخاص بك على الجهاز
نريد نسخ هذا إلى جهازك باستخدام adb
.
- لتحميل هذه الملفات إلى دليل على الجهاز ، قم بتشغيل هذه الأوامر:
adb root
adb sync data
- قم بتشغيل مصهر الاختبار على الجهاز باستخدام هذا الأمر:
adb shell /data/fuzz/$(get_build_var TARGET_ARCH)/$FUZZER_NAME/$FUZZER_NAME \ /data/fuzz/$(get_build_var TARGET_ARCH)/$FUZZER_NAME/corpus
ينتج عن هذا إخراج مشابه لإخراج المثال أدناه.
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
في مثال الإخراج ، كان سبب fuzz_me_fuzzer.cpp
في السطر 10:
Data[3] == 'Z'; // :(
هذه قراءة مباشرة خارج الحدود إذا كانت البيانات بطول 3.
بعد تشغيل fuzzer الخاص بك ، غالبًا ما ينتج عن الإخراج تعطل ويتم حفظ الإدخال المخالف في الجسم وإعطائه معرفًا. في إخراج المثال ، هذا هو crash-0eb8e4ed029b774d80f2b66408203801cb982a60
.
لاسترداد معلومات التعطل عند التشويش على الجهاز ، قم بإصدار هذا الأمر ، مع تحديد معرف العطل الخاص بك:
adb pull /data/fuzz/arm64/fuzz_me_fuzzer/corpus/CRASH_IDلاحظ أنه للحصول على حالات الاختبار ليتم حفظها في الدليل الصحيح ، يمكنك استخدام مجلد corpus (كما في المثال أعلاه) أو استخدام وسيطة artifact_prefix (على سبيل المثال "-artifact_prefix = / data / fuzz / where / my / crashhes) / go`).
عند التشويش على المضيف ، تظهر معلومات التعطل في مجلد التعطل في المجلد المحلي حيث يتم تشغيل fuzzer.
لمزيد من المعلومات حول libFuzzer ، راجع الوثائق الأولية.