基于動態(tài)二進制探測工具的程序執(zhí)行行為分析與研究.pdf

1、程序員經(jīng)常需要知道程序在動態(tài)執(zhí)行時的行為，從而更好地判斷軟件產(chǎn)品的正確性和可靠性。由于程序執(zhí)行行為會因為輸入或執(zhí)行環(huán)境的不同而表現(xiàn)出不確定性，因此程序員很難及時了解程序執(zhí)行的動態(tài)信息，如內(nèi)存操作行為、堆棧操作行為、控制流信息、數(shù)據(jù)流信息等。通過軟件日志等方法可以描述出程序執(zhí)行的大致軌跡，但需要在軟件開發(fā)時花大量的時間去實現(xiàn)日志記錄模塊。對于某些庫文件或者以二進制方式發(fā)布的程序來說，這種方法往往不能達到預期的目的。 本文基于自主開

2、發(fā)的動態(tài)二進制翻譯基礎平臺Crossbit，構(gòu)建了一系列動態(tài)二進制探測工具，從性能探測，內(nèi)存、堆棧行為檢測等多方面研究了使用動態(tài)二進制探測工具對程序執(zhí)行行為作分析的方法。這些動態(tài)二進制探測工具包括：Cachebit，一個可以模擬硬件Cache 執(zhí)行行為的工具。通過不同的Cache 配置，可以模擬客戶程序執(zhí)行過程中的Cache 缺失情況。Membit，一個可以做堆棧溢出檢測以及內(nèi)存泄露檢測的工具。通過影子內(nèi)存技術(shù)，為堆棧添加額外的不可寫空

3、間以檢測非法的溢出寫操作。并利用動態(tài)的庫函數(shù)替換完成內(nèi)存申請分配的監(jiān)控，統(tǒng)計內(nèi)存泄露的情況。Resumebit，一個通過對程序狀態(tài)進行備份與恢復實現(xiàn)進程級休眠與喚醒的工具。通過對程序執(zhí)行過程中的狀態(tài)數(shù)據(jù)定時進行備份，使程序在意外中斷或者主動休眠后可以從中斷點繼續(xù)執(zhí)行。Watchbit，一個可以回放特定內(nèi)存狀態(tài)變化的工具。通過對指定的內(nèi)存地址建立內(nèi)存訪問日志從而回放該內(nèi)存的狀態(tài)變化，幫助程序員更好的了解某些關(guān)鍵變量或關(guān)鍵內(nèi)存地址的狀態(tài)變化