QFuzz: Quantitative Fuzzing for Side Channels
侧信道对软件系统的机密性构成了重大威胁。此类漏洞的检测和评估具有挑战性,因为它们来自软件的非功能属性,例如执行时间,并且需要对多个执行跟踪进行推理。最近,无干扰的概念已被采用在静态分析,符号执行,和灰盒模糊技术。然而,不干涉是一个严格的概念,即使信息泄漏的强度很弱,也可能拒绝安全性。安全性的定量概念允许放松不干涉,并容忍小的(不可避免的)泄漏。尽管近年来取得了进展,但现有的定量方法在实践中具有可扩展性限制。在这项工作中,我们提出了QFuzz,灰盒模糊技术定量评估的强度侧通道的最小熵为重点。最小熵是一种基于可区分的观察(分区)数量的度量,用于评估来自试图一次尝试就泄露秘密的攻击者的威胁。我们开发了一种新的灰盒模糊配备了两个分区算法,试图最大限度地提高可区分的意见和它们之间的成本差异。我们评估QFuzz的一个大的基准集从现有的工作和现实世界的图书馆(共70个科目)。QFuzz与三种最先进的检测技术相比毫不逊色。QFuzz提供了超出所有三种技术能力的关于泄漏的定量信息。至关重要的是,我们比较QFuzz的一个国家的最先进的量化工具,并发现QFuzz显着优于工具的可扩展性,同时保持类似的精度。总的来说,我们发现我们的方法可以很好地扩展到现实世界的应用程序,并提供有用的信息来评估由此产生的威胁。此外,QFuzz还识别了一个零D...
2021-07-08 cs.CR cs.SE
FuCE: Fuzzing+Concolic Execution guided Trojan Detection in Synthesizable Hardware Designs
高级合成(HLS)是为机器学习、视频处理等应用设计复杂定制架构的下一个新兴趋势。它为硬件工程师提供了更高级别的抽象和自由,以执行硬件软件协同设计。然而,它为攻击者插入硬件木马打开了一个新的门户。与门级特洛伊木马相比,此类特洛伊木马在语义上更有意义,更隐蔽,因此很难使用最先进的门级特洛伊木马检测技术进行检测。虽然最近的工作提出了检测机制,发现这种隐形木马在高层次的综合(HLS)设计,这些技术要么是专门策划现有的木马基准或可能会遇到可扩展性问题的大型设计。在这项工作中,我们利用灰盒模糊与concolic执行相结合的力量来探索设计的更深层次,并发现隐形木马。实验结果表明,我们提出的框架是能够自动检测木马更快的测试用例,同时达到显着的分支覆盖率,没有任何手动预处理分析。
2021-11-01 cs.CR
Beyond Imprecise Distance Metrics: Trace-Guided Directed Greybox Fuzzing via LLM-Predicted Call Stacks
Peking University(北京大学)
通过LLM预测调用栈引导的定向灰盒模糊测试,提升漏洞触发效率并发现新漏洞。
2026-01-31 cs.CR cs.PL cs.SE
Dissecting Software Graphs: Structural Insights for Driver-Guided Fuzzing
Utah State University(杨百瑞州立大学);University of Michigan(密歇根大学);Zhejiang Gongshang University(浙江工商大学);University at Buffalo, SUNY(纽约州立大学布法罗分校)
该研究针对多驱动程序模糊测试下的软件结构开展实证研究,提出结构抽象方法,经27个OSS-Fuzz项目验证,多驱动程序模糊测试在相同预算下性能优于单驱动程序,可提升覆盖率并发现更多独特漏洞。
2026-08-14 cs.CR cs.SE
Testing Storage-System Correctness: Challenges, Fuzzing Limitations, and AI-Augmented Opportunities
Institute of Computing Technology, Chinese Academy of Sciences (ICT, CAS)(中国科学院计算技术研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Zhongguancun Laboratory(中关村实验室)
本文探讨了存储系统正确性测试的挑战,分析了模糊测试的局限性,并提出了利用人工智能技术提升测试效果的可能性。
2026-02-06 cs.AI cs.CR cs.SE
Psyzkaller: Learning from Historical and On-the-Fly Execution Data for Smarter Seed Generation in OS kernel Fuzzing
University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);TCA Lab, Institute of Software, Chinese Academy of Sciences(中国科学院软件研究所);Zhongguancun Lab(中关村实验室);Cryptography and Cyberspace Security (Whampoa) Institute(密码与网络安全(黄埔)研究院);School of Cyber Science and Technology, Shandong University(山东大学网络空间安全学院)
提出利用N-gram模型从内核执行历史和实时模糊测试结果中学习系统调用依赖关系,结合双向随机游走策略生成更有效且多样的种子,显著提升代码覆盖率、崩溃发现量和漏洞挖掘能力。
2026-06-17 cs.CR
An Architecture for Exploiting Native User-Land Checkpoint-Restart to Improve Fuzzing
Fuzzing是最流行和最广泛使用的技术之一,可以发现任何应用程序中的漏洞。Fuzzers速度足够快,但他们仍然花了很长一段时间来重新启动崩溃的应用程序,然后从头开始模糊它。从执行的更深处模糊应用程序也很重要。要做到这一点,用户需要拍摄程序的快照,同时在模拟器,虚拟机上模糊它,或者通过使用特殊的内核模块来启用检查点。即使有了这个能力,在恢复检查点后也很难附加模糊器。因此,大多数模糊器都采用了fork-server设计。我们提出了一种新的测试架构,允许用户附加一个模糊后,程序已经开始运行。我们通过在感兴趣的点本地检查点目标应用程序,并在恢复检查点后附加模糊器来实现这一点。一个fork-server甚至可以在恢复的时候使用。这不仅通过最小化启动时间提高了模糊活动的吞吐量,而且为模糊应用程序开辟了一条新途径。使用这种架构,用户可以在感兴趣的点处采取一系列检查点,并运行并行测试以降低单个测试的整体状态复杂性。检查点允许我们从执行路径中更深的点开始模糊化,从所需的覆盖路径中省略先前的执行。本文描述了这种检查点和其他检查点技术,以帮助改进模糊化。
2021-12-19 cs.CR
DejaVuzz: Disclosing Transient Execution Bugs with Dynamic Swappable Memory and Differential Information Flow Tracking assisted Processor Fuzzing
瞬态执行漏洞已经成为现代处理器的一个严重威胁。硬件模糊测试技术最近在发现大规模乱序处理器设计中的瞬态执行错误方面显示出了很好的结果。然而,他们的微体系结构的可控性和可观察性差,防止他们有效地和高效地检测瞬态执行漏洞。本文提出了DejaVuzz,一种新的预硅阶段处理器瞬态执行错误模糊。DejaVuzz利用两个创新的操作原语:动态可交换内存和差分信息流跟踪,实现更有效和高效的瞬态执行漏洞检测。动态可交换存储器使得能够隔离相同地址空间内的不同指令流。利用此功能,DejaVuzz为任意瞬态窗口生成有针对性的训练,并消除无效训练,从而实现高效触发各种瞬态窗口。差分信息流跟踪有助于观察敏感数据在微体系结构上的传播。基于污点,DejaVuzz设计了污点覆盖矩阵来指导突变,并使用污点活性注释来识别可利用的泄漏。我们的评估表明,DejaVuzz优于最先进的模糊器SpecDoctor,以更低的训练开销触发更全面的瞬态窗口,并实现4.7倍的覆盖率提高。DejaVuzz还以可接受的开销减轻了控制流过度污染,并在BOOM和XiangShan上发现了5个以前未发现的瞬态执行漏洞(分配了6个CVE)。
2025-04-29 cs.AR cs.CR
PowerFuzz: Power-Based Black-Box Firmware Fuzzing
University of Florida(佛罗里达大学)
提出PowerFuzz,一种利用功耗侧信道测量替代二进制插桩的黑盒模糊测试框架,通过滑动窗口和全迹相关方法识别分支并构建控制流图,在三个嵌入式平台上达到与灰盒模糊器相当的覆盖率(差距≤13.5%),并显著优于现有黑盒模糊器(提升达22%)。
2026-06-24 cs.CR
E-FuzzEdge: Optimizing Embedded Device Security with Scalable In-Place Fuzzing
本研究提出新型模糊测试架构E-FuzzEdge,通过优化执行速度解决微控制器硬件在环模糊测试的低效问题,经基准测试验证性能显著提升,且可兼容其他在设备端测试的嵌入式模糊技术,便于社区集成以提升测试效率。
2025-10-01 cs.CR
model-based script synthesis for fuzzing
本文提出 WinkFuzz 方法,通过从系统调用轨迹中学习依赖关系并合成新的系统调用序列来引导内核模糊测试到达不同状态,实验显示系统调用数量增加 70.8% 且能有效发现崩溃。
2023-08-08 cs.CR cs.SE
Fuzz'EMup: Leveraging EM Side-Channel Emanation to Guide Black-Box Embedded Firmware Fuzzing
Clemson University(克莱姆森大学);Texas Tech University(德克萨斯理工大学);University of Rochester(罗切斯特大学);Northeastern University(东北大学)
针对许多设备无法获取覆盖信息只能进行低效黑盒固件模糊测试的问题,提出利用电磁侧信道发射指导模糊测试的方法,通过频带选择与动态时间规整相结合解决挑战,在四个固件目标上评估,证明该方法能提高代码覆盖率。
2026-07-21 cs.CR
LightEMU: Hardware Assisted Fuzzing of Trusted Applications
本文提出LightEMU,一种利用ARM CoreSight的硬件辅助模糊测试框架,通过将可信应用与TEE解耦实现高效反馈驱动测试,并在多个TEE上验证了其快速发现漏洞的能力和10倍加速效果。
2023-11-16 cs.CR
LLAMA: Multi-Feedback Smart Contract Fuzzing Framework with LLM-Guided Seed Generation
本文提出基于LLM的多反馈智能合约模糊测试框架LLAMA,结合分层提示生成种子、多反馈优化机制和进化模糊引擎,显著提升了代码覆盖率与漏洞检测能力。
2025-07-16 cs.CR cs.SE
DyMA-Fuzz: Dynamic Direct Memory Access Abstraction for Re-hosted Monolithic Firmware Fuzzing
Adelaide University(阿德莱德大学);CSIRO Data61(澳大利亚联邦科学与工业研究组织数据六一分部)
DyMA-Fuzz通过动态直接内存访问抽象,提升重新托管环境中固件模糊测试的效率和覆盖率。
2026-02-09 cs.CR cs.SE
ConFuzzius: A Data Dependency-Aware Hybrid Fuzzer for Smart Contracts
智能合约是在区块链上执行的图灵完备程序。与传统程序不同,一旦部署,它们就无法修改。随着智能合约的价值越来越高,它们成为攻击者的一个令人兴奋的目标。在过去的几年里,由于简单的编程错误,他们遭受了数百万美元的攻击。因此,已经提出了用于检测错误的各种工具。这些工具中的大多数依赖于符号执行,这可能会由于过度近似而产生误报。最近,许多模糊器被提出来检测智能合约中的错误。然而,这些方法在查找浅层bug时更有效,而在查找深层执行中的bug时效果较差,因此实现了低代码覆盖率和许多假阴性。一种在传统程序中被证明可以取得良好效果的替代方法是混合模糊,它是符号执行和模糊的组合。在这项工作中,我们研究了智能合约的混合模糊,并提出了ConFuzzius,第一个智能合约的混合模糊器。ConFuzzius使用进化模糊来执行智能合约的浅层部分和约束求解,以生成满足复杂条件的输入,从而阻止进化模糊探索更深层的部分。此外,ConFuzzius利用动态数据依赖性分析来有效地生成更有可能导致隐藏错误的合同状态的事务序列。我们通过将ConFuzzius与最先进的智能合约符号执行工具和模糊器进行比较来评估其有效性。我们对128个合同和21K个真实合同的策划数据集进行了评估,结果表明,我们的混合方法检测到更多的错误(高达23%),同时在代码覆盖率方面优于最先进的方法(高达69%),并且数据依赖性分析将错误检测提高了18%。
2021-03-10 cs.CR
Finding Security Vulnerabilities in Network Protocol Implementations
网络协议的实现在访问内存区域和处理算术运算时,往往容易出现由于开发人员的错误而导致的漏洞。寻找实用的方法来检查网络协议实现的安全性已被证明是一个具有挑战性的问题。其主要原因是协议软件状态空间太大,难以探索。在这里,我们提出了一种新的验证方法,结合模糊与符号执行,以验证复杂的属性在网络协议实现。我们使用模糊的初步探索的网络协议,而符号执行探索的程序路径和协议状态,这是发现模糊。从这个组合,我们自动生成高覆盖率的测试输入数据包的网络协议的实施。我们调查了基于模糊和符号执行的各种方法,以了解这些技术如何有效地结合起来,然后选择一个合适的工具来进一步开发我们的模型在我们的初步评估中,我们使用ESBMC,Map2Check和KLEE作为软件验证器和SPIKE作为模糊器,以检查它们是否适合验证我们的网络协议实现。我们的实验结果表明,ESBMC可以在我们的验证框架\textit{FuSeBMC}中进一步开发,以有效地检测网络协议实现中复杂的安全漏洞。
2020-01-27 cs.CR cs.NI
Fuzzing Based on Function Importance by Interprocedural Control Flow Graph
基于覆盖的灰盒模糊器(CGF),如AFL,由于其易用性和缺陷发现能力,在漏洞检测方面取得了巨大的成功。由于某些代码片段(如内存分配)比其他代码片段更容易受到攻击,因此已经提出了各种改进技术,通过从被测程序或其执行中收集额外的信息来探索更容易受到攻击的区域。然而,这些改进仅考虑有限类型的信息源,并且忽略了要被模糊化的种子输入的优先级可能受其覆盖的所有代码影响的事实。基于上述观察,我们提出了一种基于函数重要性的模糊化方法。首先,设计了一种称为属性化过程间控制流图(AICFG)的数据结构来组合代码片段的不同特征。其次,基于改进的PageRank算法计算AICFG中每个节点的重要性,该算法还对连接节点之间的影响进行了建模。在模糊过程中,节点的重要性定期更新的传播算法。然后,种子输入的种子选择和能量调度由其执行轨迹的重要性决定。我们实现了这种方法的AFL顶部的一个工具,名为FunAFL,并进行了评估对AFL和它的两个改进的14个现实世界的计划。FunAFL的分支覆盖率平均比其他人高17%,发现了13个bug,其中3个在72小时后被CVE确认。
2021-02-27 cs.CR
HuntFUZZ: Enhancing Error Handling Testing through Clustering Based Fuzzing
HuntFUZZ 提出基于聚类的 SFI 模糊测试框架,通过对相关错误点聚类并利用 concolic 执行计算公共路径约束,减少冗余测试,在 42 个应用中验证了更高的错误覆盖率和更快的漏洞发现速度。
2024-07-05 cs.CR
SAEFUZZ: Smart Contract Vulnerability Detection through Statically Guided Evolutionary Fuzzing
Hainan University(海南大学)
SAEFUZZ是一种基于静态引导进化模糊测试的智能合约漏洞检测方法,通过构建以太坊虚拟机控制流图等技术,在带标签合约检测中获98.50%准确率等指标,各关键组件均对性能有贡献。
2026-08-18 cs.CR
Buzz to Boom: Detecting Message Progression Vulnerabilities in Electron Applications via Segmented Directed Fuzzing
Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学)
研究针对 Electron 应用程序中消息进展漏洞的检测,提出 Proton 分段定向模糊测试框架,沿消息传递边界分解模糊测试,从各进程合成崩溃输入验证利用,经对 589 个应用评估发现 23 个零日漏洞,推动相关修复并获致谢与赏金。
2026-07-24 cs.CR
HyperGo: Probability-based Directed Hybrid Fuzzing
本文针对定向灰盒模糊测试的挑战,提出HyperGo定向混合模糊测试器,通过基于概率的距离适应度指标和OSEC互补方案优化测试效率,在基准测试中实现显著加速并发现37个未公开漏洞。
2025-02-12 cs.CR
SDLLMFuzz: Dynamic-static LLM-assisted greybox fuzzing for structured input programs
SJTU-Paris Elite Institute of Technology, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学巴黎卓越工程师学院);School of Computer Science, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学计算机科学与技术学院)
本文提出SDLLMFuzz框架,结合LLM生成结构化输入并利用静态崩溃分析,通过动态-静态反馈机制提升模糊测试效率,实验表明其在漏洞发现和时间效率上优于传统方法。
2026-04-20 cs.CR cs.PL
Lost and Found in Speculation: Hybrid Speculative Vulnerability Detection
针对处理器推测执行易受微架构攻击的问题,提出结合硬件模糊测试与信息流追踪的流片前验证方法Specure,无需黄金模型即可检测漏洞,还提出泄露路径覆盖指标,在RISC-V BOOM处理器上发现新漏洞,搜索和已知漏洞检测速度均大幅提升。
2024-10-29 cs.AR cs.CR
Hybrid Fuzzing with LLM-Guided Input Mutation and Semantic Feedback
Independent Researcher(独立研究者)
本文提出一种结合LLM引导变异与语义反馈的混合模糊测试框架,在AFL++上实现,通过语义信号优先探索深层程序行为,在libpng等真实目标上取得更快的漏洞发现速度和更高的语义多样性。
2025-11-06 cs.AI cs.CR
Divide and Conquer based Symbolic Vulnerability Detection
本文提出一种基于符号执行与控制流图分析、采用分治算法消除无关信息以加速分析并支持更大程序的漏洞检测方法。
2025-09-26 cs.CR
NeuronFuzz: Safety Neuron Guided Fuzzing for LLM Safety Evaluation
University of Bristol(布里斯托尔大学)
NeuronFuzz是一种安全神经元引导的LLM安全评估白盒模糊测试框架,通过利用安全神经元激活值生成反馈,在21个模型上实现了高越狱发现率和零样本迁移能力,性能优于基线方法。
2026-08-28 cs.AI cs.CR cs.LG
FieldFuzz: In Situ Blackbox Fuzzing of Proprietary Industrial Automation Runtimes via the Network
本文提出FieldFuzz框架,通过网络对Codesys运行时进行黑盒模糊测试,结合逆向工程、命令发现和系统内监控,发现了多个漏洞(3个CVE),并在多种ICS设备上验证了其跨平台有效性和对现有技术的显著改进。
2023-07-31 cs.CR
Qualcomm Trusted Application Emulation for Fuzzing Testing
本研究针对高通TEE中的可信应用(TAs)提出了一款新型轻量级仿真器,结合逆向工程与模糊测试技术有效发现潜在安全漏洞,并首次公开其实现方法与源代码,为安全测试提供了便捷高效的方案。
2025-07-11 cs.CR
Exposing Go's Hidden Bugs: A Novel Concolic Framework
Telecom Paris(巴黎电信学院);Ledger Donjon
本文提出Zorya框架,结合具体和符号执行技术全面评估Go程序,通过系统探索执行路径发现传统测试无法检测的漏洞,并利用Ghidra的P-Code中间表示进行分析。
2025-05-26 cs.CR cs.SE
Shesha: Multi-head Microarchitectural Leakage Discovery in new-generation Intel Processors
本文提出受粒子群优化启发的 Shesha 框架,利用错误推测等价类划分自动搜索 x86 指令集扩展,在新一代 Intel 处理器中发现并分析五条新瞬态执行路径,且实现密码数据泄漏。
2024-06-14 cs.CR
SeriCrypt: An LLM-Driven Context-Aware Serialization Framework for Cryptographic Protocols
Information Engineering University(信息工程大学)
SeriCrypt是一种大语言模型驱动的密码协议序列化框架,可自动构建符合要求的密码消息,在TLS等协议测试中表现优于主流模糊器,能发现规范违规并提升测试效果。
2026-08-26 cs.CR
μRL: Discovering Transient Execution Vulnerabilities Using Reinforcement Learning
Worcester Polytechnic Institute(伍斯特理工学院)
本文提出 μRL,用反馈驱动的强化学习自动探索处理器指令序列以发现瞬态执行漏洞,并在 Intel Skylake-X 与 Raptor Lake 上找到多种无异常字节泄漏原语。
2025-02-20 cs.AR cs.CR cs.LG