基于函數(shù)摘要的C++過程間靜態(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題，為了保證代碼安全，一系列代碼分析方法被提出。但過程間分析還存在很多不足，如今過程間分析大致分為兩種，一種是通過函數(shù)內(nèi)聯(lián)的過程間分析，一種是基于函數(shù)摘要的過程間分析。傳統(tǒng)的基于函數(shù)摘要的過程間分析為了實現(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應(yīng)的函數(shù)信息。相較于傳統(tǒng)的函數(shù)摘要方法，符號化函數(shù)摘要方法對每個函數(shù)只收集一份兒符號化的函數(shù)摘要，內(nèi)存開銷比較低，但是現(xiàn)有的符號化函

2、數(shù)摘要方法不具有路徑敏感的特點，并且也不具有良好的擴展性。
　　本文基于傳統(tǒng)的符號化函數(shù)摘要模型并結(jié)合符號執(zhí)行方法提出了一種基于狀態(tài)的路徑敏感的符號化函數(shù)摘要算法。該算法使用符號化的程序狀態(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表示函數(shù)中各個分支及其對應(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)摘要的實例化以及函數(shù)摘要的應(yīng)用三個部分。
　　函數(shù)摘要的創(chuàng)建過程就是對函

3、數(shù)進行過程內(nèi)分析的過程，在對某條路徑分析結(jié)束時收集符號化的程序狀態(tài)作為函數(shù)的摘要信息。在過程內(nèi)分析過程中，將由于依賴于上下文環(huán)境信息而無法確定的報錯信息進行記錄，在應(yīng)用函數(shù)摘要時進行延遲報錯。對于函數(shù)摘要的實例化來說，就是在函數(shù)調(diào)用點使用上下文環(huán)境信息對函數(shù)摘要中符號化的信息進行實例化，根據(jù)實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。對于函數(shù)摘要的應(yīng)用來說，就是將有效的函數(shù)摘要對應(yīng)的副作用應(yīng)用到調(diào)用點對應(yīng)的上下文環(huán)境中，并根據(jù)

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