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网络协议模糊测试
1. 网络协议模糊测试
网络协议模糊器的测试对象主要是各类网络产 品中的网络协
议解析模块 ,目的是测试其在组装、解 析网络协议过程中是否存
在漏洞。其思想是模糊器通过 Socket 与被测目标之间进行通信,
向被测目标 应用发送变异或包含错误的模糊值, 并监视目标应
用以发现错误。使用网络协议模糊器进行模糊测试, 需要首先 研
究各类协议的规范和标准 ,以便创建合理的测试 数据。
目前 ,最常见的网络协议模糊测试实施方案 有两种 :方案Ⅰ
为客户端和服务端测试模式, 即模糊器和被测对象分别为测试过
程的两个端点。此时, 模糊器可充当客户端的角色, 用来测试服务
端程序的安全性, 例如 Web 服务程序。同 时 ,模糊器也可以充当
服务端的角色 ,用来测试客户 端程序的安全性. 模糊器中的监控
模块用来对被测对象的行为进行收集、分析以判断是否存在异常
情况。
方案Ⅱ网络协议模糊测试的实施方案是为了测试防火墙、路由
器、安全网关等等部署在网络中间的设备。模糊器构造的数据被
发送至协议服务器的过程中, 位于模糊器和协议服务器之间的被
测对象对其起到了重组和解析的作用 ,一旦重组和解析过程中出
错,可能造成被测对象出现异常状态。模糊器中的监控模块用来对
被测对象的异常状态进行收集、分析,最终定位漏洞所在。通过此
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方法可发现被测对象在网络协议处理过程中的安全漏洞。
2. 测试对象
理论上，潜在测试目标包括任何能够接受网络数据的任务软
件。OSI7层模型中从数据链路层到应用层每一层都有可能存在实
现问题，再对测试目标进行全面审计时，每一层都要进行测试。
3. 测试方法
3.1 强制（基于变异）模糊测试
先使用嗅探器抓取合法的协议数据，随后对抓到的数据进行变
异，将其发送给目标应用。但在目标应用实现了基本回放攻击保
护或协议包含校验码的两种情况下，这种模糊测试无法达到期望
的测试效果。
3.2 智能强制（基于生成）模糊测试
智能强制模糊测试首先需要实际研究协议规范。智能模糊测试
器仍然依靠强制性攻击，可以依赖用户提供的配置文件，使模糊
测试的过程更智能。
3.3 通过修改客户端进行变异模糊测试
将测试嵌入到已经实现了用我们期望的协议与服务进行通信
的应用中，这样就不用实现在模糊测试器中实现整个协议，给模
糊测试器的开发者带来好处，最小化所需投入的经历。
4. 错误检测
4.1 手工方式（基于调试器）
在进程上附加使用调试器
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4.2 自动化方式(基于代理）
设计一个方案来代替手工调试过程。不使用调试器，由模糊测
试者编写一个面向目标平台的调试代理并在目标应用上运行之。
监视目标进程中发生的异常，并于远程系统上的模糊测试器进行
通信。
5. UNIX平台自动化网络协议模糊测试
5.1 使用SPIKE模糊测试框架
SPIKE用模糊字符串库中的内容迭代模糊变量，达成模糊测
试。模糊此符传可以是任何数据类型，甚至是XDR编码的二进制
数据数组。SPIKE是一个GPL的API和一套工具，它使你可以快
速创建任何网络协议压力测试的测试器。大多数协议都是围绕着
非常类似的数据格式化建立的。这些协议中的许多都已经在
SPIKE中得到支持。其他的协议也很快会得到支持。
SPIKE使用C语言编写，运行平台UNIX，框架结构如下图所
示
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框架试图方便逆向工程师和安全研究人员复制一个未知的协议，框架
包括模糊测试器和支持代码，包括以下内容：
(1).webfuzz，提供一许多小工具，以组合一个灵活而全面的web
应用程序模糊测试工具。Webfuzz完全依赖于浏览器来生成它的要求，
它总是正确解析java和脚本语言。
(2). Msrpcfuzz：尝试运行ncan_tcp程序，它基本上是随机发送参
数，如果端口突然关闭，就发现了一个潜在的严重错误。
5.2 针对协议的模糊测试器
SPIKE包含一部分预先写好的针对具体协议的模糊测试器，以
下是这些模糊测试器的列表：
HTTP模糊测试器
Microsoft RPC模糊测试器
X11模糊测试器
Citrix模糊测试器
Sun RPC模糊测试器
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针对协议的模糊测试脚本
SPIKE还包含一些可以嵌入到多个SPIKE内涵的通用模糊测
试器中的脚本。脚本列表如下所示
5.3 基于脚本的通用模糊测试器
SPIKE有几个通用模糊测试器，他们接收脚本作为输入，下面列出能
在SPIKE中找到的通用模糊测试器：
TCP监听模糊测试器（客户端）
TCP/UDP发送模糊测试器
行缓冲TCP发送模糊测试器
5.4 Pop3模糊测试脚本
在pop3中可以查看pop3.spk查看pop3模糊测试脚本
s_string_variable("USER");
s_string(" ");
s_string_variable("Administrator");
s_string("\r\n");
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s_string("PASS ");
s_string_variable("jbone");
s_string_variable("\r\n");
s_string_variable("STAT");
s_string("\r\n");
s_string("LIST ");
s_string_variable("1");
s_string("\r\n");
s_string("RETR ");
s_string_variable("1");
s_string("\r\n");
s_string("DELE ");
s_string_variable("1");
s_string("\r\n");
s_string_variable("NOOP\r\n");
s_string_variable("RSET\r\n");
s_string_variable("QUIT\r\n");
5.5 常用API
s_string(char *listring):该函数将一个固定字符串添加到SPIKE，被加
入的字符串的值不会被修改。
s_string_variable(unsigned char *variable):该函数将一个可变字符串添
加到SPIKE。这个字符串在相应的ibanliang被处理的时候会被模糊
字符串替换掉。
s_binary(char * instring):该函数将二进制数据添加到SPIKE。加入的
数据值不会被修改。
6. Windows平台上的网络协议的模糊测试
在windows下使用C#进行模糊测试工具开发，可以创建友好的用户
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界面。直接调用。Net封装函数，节省工作量。
6.1 构建数据包
利用数据包变异方法，用户基于已有的合法数据包创建一个模板，在
模板中知名需要修改的部分，从而满足模糊测试的需要。
6.2 抓取数据
WinPcap使用c语言编写，所以在C#环境下，使用Metro Packet库来
抓取数据包。
6.3 解析数据
在抓取到数据后，对被抓取的数据进行解析，以易于被理解的格式展
现数据都的内容。
6.4 模糊测试变量
在观察和抓取到网络数据后，我们需要允许用户表示数据包中适合进
行变异的位置，以便进行模糊测试。为此我们允许用户在以十六进制
方式显示的数据内容中加入简单的标签，表明进行模糊测试的部分。
ProtoFuzz工具使用下面这些标签:
[XX]-表示强制，将使用所有可能的字节值用方括号括起来的字节
进行模糊测试。将每一个字节模糊测试256次。
变长的，以十六进制方式表示的字符串进行模糊测试。
6.5 发送数据
创建一个可以有用户指定数据包中任何字节的值的裸数据包，由程序
员来保证数据包符合RFC定义的结构，提供更好的细节控制能力，
是的用户可以对协议头进行模糊测试。
6.6 ProtoFuzz工具代码结构
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