C/C++程序缓冲区越界静态检测研究的开题报告一、选题的背景和意义C/C++语言中的缓冲区越界访问是一种经典的程序错误类型，它往往会导致程序崩溃、安全漏洞、信息泄露等严重问题。缓冲区越界错误的产生是由于程序员未正确管理缓冲区的大小，导致访问越过了缓冲区的边界，从而读写了非法内存。由于C/C++程序通常需要手动管理内存，程序员很容易犯错，导致缓冲区越界错误的发生。在大规模软件的开发中，缓冲区越界错误的排查和修复是非常耗时的工作，因此如何在程序开发过程中早期检测缓冲区越界错误，成为了一个非常重要的问题。目前，对于缓冲区越界错误的检测和修复主要有两种方法。一种是使用静态分析工具来检测程序中的缓冲区越界错误，另一种是使用动态分析技术在程序运行时检测缓冲区越界错误。与动态分析相比，静态分析的优点在于可以直接分析程序源代码，可以检测出所有的可能存在的缓冲区越界错误，且不存在覆盖率限制。因此，静态分析技术在软件质量保障中具有广泛的应用前景。二、研究的目标和内容该研究的目标是：提出一种高效、准确地检测C/C++程序中缓冲区越界错误的静态分析方法。为了达成这个目标，本研究计划完成以下内容：1.对缓冲区越界错误的特征进行深入分析和研究，包括错误的类型、产生的原因等。2.研究现有的静态分析技术，并评估其在检测缓冲区越界错误方面的优缺点。3.提出一种基于数据流分析的静态缓冲区越界检测方法，并实现一个原型系统进行验证。4.对提出的静态分析方法进行系统性能测试和比较分析，验证其准确性和实用性。三、研究方法本研究将采用实验方法进行研究，具体步骤如下：1.收集、分析和整理C/C++程序中缓冲区越界错误的案例，并总结出越界错误的类型和特征。2.研究现有的静态分析技术，包括抽象解释、模型检查和数据流分析等，并评估其在检测缓冲区越界错误方面的优缺点。3.提出一种基于数据流分析的静态缓冲区越界检测方法，并实现一个原型系统进行验证。4.对提出的静态分析方法进行系统性能测试和比较分析，验证其准确性和实用性。四、预期的研究结果通过本研究，将获得以下预期的研究结果：1.分析和总结出C/C++程序中缓冲区越界错误的特征，为后续研究提供了基础和指导。2.评估现有的静态分析技术在检测缓冲区越界错误方面的优缺点，并提出一种高效、准确的静态分析方法。3.开发一个基于数据流分析的静态缓冲区越界检测原型系统，并对其进行实验性测试和分析。4.验证所提出的静态分析方法在实际使用中的准确性和实用性，提高软件质量和开发效率。五、参考文献[1]LattnerC,AdveV.LLVM:ACompilationFrameworkforLifelongProgramAnalysis&Transformation[C]//ProceedingsoftheInternationalSymposiumonCodeGenerationandOptimization.2004:75-86.[2]蔡琦.缓冲区溢出攻击与防御研究[M].北京:机械工业出版社,2018.[3]ZhaoY,WuZ,LiX,etal.AStaticBufferOverflowDetectionToolBasedonLLVM[C]//ProceedingsoftheNinthInternationalConferenceonCyber-EnabledDistributedComputingandKnowledgeDiscovery.2017:204-208.