uniFuzzer:基于Unicorn和LibFuzzer的闭源模糊测试工具

2019年11月3日00:01:08 发表评论

uniFuzzer:基于Unicorn和LibFuzzer的闭源模糊测试工具

uniFuzzer

uniFuzzer是一款基于Unicorn和LibFuzzer的闭源模糊测试工具,该工具当前支持对ARM/MIPS架构的32位LSB ELF文件进行模糊测试,而这样的系统架构和平台一般常见于物联网设备上。因此,广大研究人员可以利用uniFuzzer来对物联网设备进行模糊测试。
背景知识
Unicorn

提到Unicorn,就不得不说起QEMU。QEMU是一款开源的虚拟机,可以模拟运行多种CPU架构的程序或系统。而Unicorn正是基于QEMU,它提取了QEMU中与CPU模拟相关的核心代码,并在外层进行了包装,提供了多种语言的API接口。

因此,Unicorn的优点很明显。相比QEMU来说,用户可以通过丰富的接口,灵活地调用CPU模拟功能,对任意代码片段进行模拟执行。不过,我们在使用过程中,也发现Unicorn存在了一些不足,最主要的就是Unicorn其实还不是很稳定、完善,存在了大量的坑(可以看Github上的issue),而且似乎作者也没有短期内要填完这些坑的打算。另一方面,由于还有较多的坑,导致Unicorn底层QEMU代码的更新似乎也没有纳入计划:Unicorn最新的release是2017年的1.0.1版本,这是基于QEMU 2的,然而今年QEMU已经发布到QEMU 4了。

不过,虽然存在着坑比较多、QEMU版本比较旧的问题,对我们的模拟执行fuzzing来说其实还好。前者可以在使用过程中用一些临时方法先填上(后面会举一个例子)。后者的影响主要是不支持一些新的架构和指令,这对于许多IoT设备来说问题并不大;而旧版本QEMU存在的安全漏洞,主要也是和驱动相关,而Unicorn并没有包含QEMU的驱动,所以基本不受这些漏洞的影响。
QEMU

关于QEMU的CPU模拟原理,读者可以在网上搜到一些专门的介绍,例如这篇。大致来说,QEMU是通过引入一层中间语言,TCG,来实现在主机上模拟执行不同架构的代码。例如,如果在x86服务器上模拟MIPS的代码,QEMU会先以基本块(Basic Block)为单位,将MIPS指令经由TCG这一层翻译成x86代码,得到TB(Translation Block),最终在主机上执行。

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