基于函數(shù)摘要的C++過(guò)程間靜態(tài)分析研究.pdf

1、在現(xiàn)代軟件工程中，代碼安全成為人們不容忽視的問(wèn)題，為了保證代碼安全，一系列代碼分析方法被提出。但過(guò)程間分析還存在很多不足，如今過(guò)程間分析大致分為兩種，一種是通過(guò)函數(shù)內(nèi)聯(lián)的過(guò)程間分析，一種是基于函數(shù)摘要的過(guò)程間分析。傳統(tǒng)的基于函數(shù)摘要的過(guò)程間分析為了實(shí)現(xiàn)上下文敏感特性需要消耗大量的內(nèi)存，并且只能提取特定漏洞對(duì)應(yīng)的函數(shù)信息。相較于傳統(tǒng)的函數(shù)摘要方法，符號(hào)化函數(shù)摘要方法對(duì)每個(gè)函數(shù)只收集一份兒符號(hào)化的函數(shù)摘要，內(nèi)存開(kāi)銷(xiāo)比較低，但是現(xiàn)有的符號(hào)化函

2、數(shù)摘要方法不具有路徑敏感的特點(diǎn)，并且也不具有良好的擴(kuò)展性。
　　本文基于傳統(tǒng)的符號(hào)化函數(shù)摘要模型并結(jié)合符號(hào)執(zhí)行方法提出了一種基于狀態(tài)的路徑敏感的符號(hào)化函數(shù)摘要算法。該算法使用符號(hào)化的程序狀態(tài)作為函數(shù)的摘要信息，程序狀態(tài)中存儲(chǔ)該程序狀態(tài)需要滿足的路徑條件，路徑條件使用一組命題邏輯公式來(lái)表示函數(shù)中各個(gè)分支及其對(duì)應(yīng)的路徑條件信息。該算法分為函數(shù)摘要的創(chuàng)建，函數(shù)摘要的實(shí)例化以及函數(shù)摘要的應(yīng)用三個(gè)部分。
　　函數(shù)摘要的創(chuàng)建過(guò)程就是對(duì)函

3、數(shù)進(jìn)行過(guò)程內(nèi)分析的過(guò)程，在對(duì)某條路徑分析結(jié)束時(shí)收集符號(hào)化的程序狀態(tài)作為函數(shù)的摘要信息。在過(guò)程內(nèi)分析過(guò)程中，將由于依賴(lài)于上下文環(huán)境信息而無(wú)法確定的報(bào)錯(cuò)信息進(jìn)行記錄，在應(yīng)用函數(shù)摘要時(shí)進(jìn)行延遲報(bào)錯(cuò)。對(duì)于函數(shù)摘要的實(shí)例化來(lái)說(shuō)，就是在函數(shù)調(diào)用點(diǎn)使用上下文環(huán)境信息對(duì)函數(shù)摘要中符號(hào)化的信息進(jìn)行實(shí)例化，根據(jù)實(shí)例化的路徑條件選擇有效的程序狀態(tài)作為有效的函數(shù)摘要。對(duì)于函數(shù)摘要的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，就是將有效的函數(shù)摘要對(duì)應(yīng)的副作用應(yīng)用到調(diào)用點(diǎn)對(duì)應(yīng)的上下文環(huán)境中，并根據(jù)

4、具體情況進(jìn)行延遲報(bào)錯(cuò)。
　　另外，本文提出了一種基于抽象語(yǔ)法樹(shù)（Abstract Syntex Tree，AST）序列化存儲(chǔ)的跨文件分析算法，該算法首先對(duì)編譯單元進(jìn)行編譯，收集各編譯單元的AST并進(jìn)行序列化存儲(chǔ)。在過(guò)程內(nèi)分析的過(guò)程中，在遇到外部函數(shù)調(diào)用時(shí)，將被調(diào)用函數(shù)對(duì)應(yīng)的AST 進(jìn)行逆序列化，然后創(chuàng)建被調(diào)用函數(shù)對(duì)應(yīng)的控制流圖（Control Flow Graph，CFG），從而完成后續(xù)的過(guò)程間分析。
　　最后本文基于Cla