基于路径松弛的C程序溢出漏洞检测的开题报告一、选题背景随着互联网和电子商务等领域的快速发展，网络功能的复杂性日益增加，软件安全问题也日益突出。其中，缺陷显著的安全问题包括大量的溢出漏洞问题。在现代程序中，溢出漏洞是指当程序尝试写入超出预先分配的内存区域时，该程序将向之前未指定的内存区域写入数据。这种行为可能导致程序崩溃，或者更糟糕的是，运行恶意代码或占用系统资源等风险。由于缺乏细致的编码规范和程序验证方法，缺陷容易在代码中存在并被利用。为了解决这个问题，研究者们提出了一系列检测方法，如以数组访问路径分析（AAPA）[1]和基于符号执行的方法[2]。基于路径松弛的方法在路径覆盖和程序性能之间取得了一个折中。这种方法通过松弛一些程序路径来实现覆盖更广泛的程序路径，同时保持可接受的性能。在这个研究中，我们将提出一个基于路径松弛的C程序溢出漏洞检测方法。我们的方法将从以下两个方面来解决问题：首先，我们将使用路径松弛技术来解决在编写和验证程序时遇到的路径覆盖问题。通过添加更多的松弛性，我们可以减少需要测试的路径的数量，并以更快的速度完成这些路径的测试。其次，我们将开发一个检测程序来搜索C程序中的溢出漏洞。在这个过程中，我们将利用路径松弛技术来生成更有可能出现漏洞的路径。最终，我们的方法将通过真实世界的程序来测试，以证明其准确性和效率。二、研究目标本研究的目标是设计和实现一个基于C程序路径松弛的溢出漏洞检测方法。具体来说，我们将完成以下任务：1.开发一个C程序的路径松弛器，用于寻找程序中的溢出漏洞。2.设计和实现基于路径松弛的漏洞检测程序。该程序将扫描程序，并基于覆盖更广的路径进行溢出漏洞检测。3.在真实世界中的C程序上测试所提出的方法，并对其进行评估。三、研究内容和方法本研究将从以下四个方面进行：1.溢出漏洞检测研究：基于已有的溢出漏洞检测技术，收集相关文献资料，分析现有技术的不足之处，为本课题技术方案的设计提供背景和参考。2.路径松弛算法研究：在已有的路径覆盖检测算法的基础上，研究路径松弛的基本原理、算法实现方法等相关内容。3.基于路径松弛的溢出漏洞检测算法：研究如何将路径松弛算法应用到某种溢出漏洞检测算法中，以提高路径覆盖率和漏洞检测准确性。4.系统实现和测试：根据研究成果，设计和实现一个基于路径松弛的C程序溢出漏洞检测方法，并应用于真实世界的程序中，最终评估其效果。四、预期成果预期的研究成果如下：1.一个基于路径松弛的C程序溢出漏洞检测方法，包括路径松弛器和溢出漏洞检测程序。2.一篇相关的研究论文，其中详细介绍了所提出的方法、算法和实现，并包括实验结果和评估分析等内容。3.实现程序的源代码和测试数据集。五、研究难点和挑战本课题的主要研究难点和挑战如下：1.如何在保持覆盖率的同时，实现对路径的松弛。不同的程序将需要不同的松弛程度。2.如何设计并实现一个高效的溢出漏洞检测算法。为了将可接受的时间范围之内完成测试，算法的性能必须得到提高。3.如何将所提出的方法应用于真实世界的程序中，并评估其性能和准确性。六、研究计划本研究将在2022年3月至2023年3月之间完成。研究计划如下：1.第一阶段（2022年3月-2022年6月）：收集相关文献，研究现有技术和路经松弛算法，并设计所提出的算法框架。2.第二阶段（2022年7月-2022年9月）：实现所提出的算法，包括路径松弛器和溢出漏洞检测程序。3.第三阶段（2022年10月-2023年1月）：在本阶段，我们将评估所提出的算法的准确性和性能，以评估其在实现的过程中的性能。此外，我们还将对可能获得的优化进行评估，来尝试提高该算法的性能。4.第四阶段（2023年2月-2023年3月）：完成论文写作和最终报告的准备工作，并提交毕业设计。七、研究意义本研究的意义在于，提出了一种新的基于路径松弛的C程序溢出漏洞检测方法。通过考虑程序的路径和覆盖率，我们的方法可以减少测试时间和测试量，并提高漏洞检测的准确性和可靠性。我们的方法对提高软件质量和安全性，以及加强对溢出漏洞的性能和分析，都将具有重要的实际应用价值。