afl-fuzz技术初探

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参考了:

http://pwn4.fun/2017/09/21/AFL技术介绍/

http://blog.csdn.net/youkawa/article/details/45696317

https://stfpeak.github.io/2017/06/12/AFL-Cautions/

http://blog.csdn.net/abcdyzhang/article/details/53487683

在计算机领域,Fuzz Testing(模糊测试)是一种很有效的测试方法,主要原理为构造一系列“坏”数据传入应用程序,通过判断程序是否发生异常发现和检测潜在的bug.而在安全领域引入fuzz技术,无疑可以使安全研究员效率倍增,更有效的挖掘和防护漏洞。

AFL(American Fuzzy Lop)是目前最高级的Fuzzing测试工具之一,由lcamtu开发.当需要测试的程序有源码时,AFL通过对源码重新编译时插桩(插入分析代码)的方法来探测程序内部的执行路径.相对于其他fuzzer,AFL-Fuzz具有更低的性能消耗,更有效的fuzzing策略和tricks最小化技巧,只需简单的配置即可处理复杂的程序.当然,对于没有源码的可执行程序,AFL也可进行处理,但需要QEUM模拟器的支持.

本次实验将介绍AFL的安装和使用方法,以有源码的upx为例进行展示,也会简要介绍AFL处理无源码程序的情况.

安装afl

听学长介绍,afl会烧ssd,不建议在本地安装

下载最新源码
解压并安装:
```
$make

$sudo make all
```
如果不报错,则afl-fuzz就安装成功了

有源码的afl-fuzz

这里以fuzz upx为例进行测试

编译upx

upx项目地址([https://github.com/upx/upx)
因为afl会对有源码的程序进行重新编译,因此需要修改upx的Makefile

$git clone https://github.com/upx/upx.git

$cd upx

$vim Makefile

CC = /usr/local/bin/afl-gcc #添加此句

$cd src

$vim Makefile

CXX    ?= /usr/local/bin/afl-g++ #将CXX改成afl-g++

通过upx的文档,还需要安装三个库:

安装lzma-sdk

$git submodule update --init --recursive

安装ucl

下载ucl

 wget http://www.oberhumer.com/opensource/ucl/download/ucl-1.03.tar.gz

编译:

$cd ucl-1.03

$./configure

$make

$sudo make install

$export UPX_UCCLDIR="~/ucl-1.03"

安装zlib

  $wget http://pkgs.fedoraproject.org/repo/pkgs/zlib/zlib-1.2.11.tar.xz/sha512/b7f50ada138c7f93eb7eb1631efccd1d9f03a5e77b6c13c8b757017b2d462e19d2d3e01c50fad60a4ae1bc86d431f6f94c72c11ff410c25121e571953017cb67/zlib-1.2.11.tar.xz

  $cd zlib-1.2.11/

  $./configure

  $sudo make install

编译upx

$cd ~/upx

$make all

若没有报错,则编译成功

此时可在/src目录下找到upx.out文件

对upx进行fuzz测试

$cd ~

$mkdir afl_in afl_out

afl_in存放测试用例,afl_out存放fuzz结果

$cp /usr/bin/file afl_in

$afl-fuzz -i afl_in -o afl_out ~/upx/src/upx.out @@

@@会代替测试样本,即相当于执行了upx.out file

AFL运行界面:

运行结果与分析

可以看出,在短短的十几分钟内,已经跑出了6个crash,安全从业者可以通过分析afl_out中的文件得到更多信息,可以看出使用afl-fuzz比起人工审查效率有了极大地提高

对于从stdin获取输入的程序,可以使用

# afl-fuzz -i afl_in -o afl_out ./file

无源码的afl-fuzz

对无源码的程序进行fuzz一般有两种方法:

对二进制文件进行插桩
使用-n选项进行传统的fuzz测试

这里主要介绍第一种,该方法是通过afl-qemu实现的.

编译afl版的qemu

$ cd qemu_mode

$ ./build_qemu_support.sh

在编译时,可能会遇到以下的报错:

报错信息都比较明显,安装相应的库即可

若遇到glib2丢失,可以

$sudo apt-get install libglib2*

对readelf进行fuzz

以readelf为例

$mkdir afl_in afl_out

$cp test afl_in

test为自己准备的测试elf

$sudo cp /usr/bin/readelf .

$afl_fuzz -i afl_in -o afl_out -Q readelf -a @@

如下图,已经开始fuzz了:

本篇博文只对afl-fuzz的基本操作做了介绍,更多的高级用法还待以后探索