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基于符号摘要的动态符号执行的研究

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第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 相关工作研究现状

1.3 论文研究工作

1.4 论文组织结构

第二章 动态符号执行技术概述

2.1原理和执行过程

2.2 相关工具介绍

2.3 动态符号执行面临的问题

2.4 效率优化方法

2.5 本章小结

第三章 基于符号摘要的优化方法

3.1 动态符号执行的方式

3.2 CTSS优化思想和执行方式

3.3 算法设计与实现

3.4 符号摘要存储问题

3.5本章小结

第四章 原型系统设计与实现

4.1 框架和流程

4.2 系统设计与实现

4.3 本章小结

第五章 实验与分析

5.1 测试环境搭建

5.2 实验与分析

5.3 本章小结

第六章总结与展望

6.1 论文工作总结

6.2 后续研究工作

致谢

参考文献

攻硕期间取得的成果

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摘要

近年来,由于恶意软件和网络攻击日益增加,软件安全问题得到了越来越多的重视。软件测试是保证软件安全性与稳定性的重要环节。随着软件规模的增大,传统的软件测试方法已无法满足目前的需求。动态符号执行自提出以来,经过多年的发展,已成为该领域的一项重要技术,该技术通过对被测程序进行符号执行,搜集程序执行的路径信息,能够自动化生成测试用例,并对被测程序进行不同路径的探索。虽然有诸多的优点,但动态符号执行技术目前主要还处于学术研究阶段,并未被广泛运用于工业界,原因是其还面临诸如路径爆炸、浮点数运算、符号指针等多方面的问题,其中路径爆炸问题是最主要的技术难题。由于路径爆炸问题的存在,动态符号执行工具在合理的时间范围内只能完成小部分的路径探索,代码覆盖率较低,严重影响了工具的性能。路径爆炸是目前无法解决的问题,为此,本文从优化动态符号执行效率角度出发,提出了一种全新的动态符号执行优化方法,该方法通过提高符号执行的速度,达到整体性能提升的目的。
  本文对动态符号执行的执行方式和流程进行了详细分析,在此基础之上,提出了基于符号摘要的方法,该方法从优化执行效率的角度出发,结合了动态符号执行路径探索的特点,最大化利用了每次符号执行搜集的信息,避免了大量重复的工作,从而提高整体的执行效率。为了验证方法的有效性,本文设计并实现了CTSS的原型系统,并对该系统进行了实验分析。实验结果证明该方法能够提升动态符号执行效率。

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