Mozilla一直在模糊Firefox及其底層組件，它已被證明是識別質(zhì)量和安全漏洞的最有效方法之一,。通常,，研究人員會在不同級別上應(yīng)用模糊測試：瀏覽器作為一個整體進(jìn)行模糊測試,，但也需要花費(fèi)大量時間來對孤立的代碼（例如使用libFuzzer）或整個組件（例如使用單獨(dú)的外殼的JS引擎）進(jìn)行模糊測試。在此文中,，研究人員將只負(fù)責(zé)解釋瀏覽器模糊漏洞,，并詳細(xì)介紹他們已經(jīng)尋找到的方法。
構(gòu)建工具
為了盡可能有效,，研究人員使用了多種漏洞檢測方法,。這些包括清除器，如AddressSanitizer（帶有LeakSanitizer）,、ThreadSanitizer和UndefinedBehaviorSanitizer,，以及使用調(diào)試構(gòu)建來啟用斷言和其他運(yùn)行時檢查。研究人員還使用了像rr和Valgrind這樣的調(diào)試器,。這些工具中的每一個都提供了不同的視角來幫助發(fā)現(xiàn)特定的漏洞類型,，但許多工具彼此不兼容，或者需要使用自己的自定義版本才能發(fā)揮作用或提供最佳結(jié)果,。除了提供調(diào)試和漏洞檢測外,，一些工具如果沒有構(gòu)建工具就無法工作，例如代碼覆蓋率和libFuzzer,。每個操作系統(tǒng)和體系結(jié)構(gòu)組合都需要一個獨(dú)特的構(gòu)建,，并且可能只支持這些工具的一個子集。
最后,，每個變體都有多個活動變體,，包括發(fā)行版，Beta版,、nightly版本和延長支持版本（Extended Support Release, 簡稱“ESR”）,，F(xiàn)irefox CI Taskcluster實(shí)例會定期構(gòu)建每個實(shí)例。所謂nightly版本,，通常是開發(fā)者自己維護(hù)的一個版本,。白天的時候開發(fā)者們將各自的修改提交到一個中心代碼庫，然后在晚上做一次編譯得到的版本,。一般來說nightly版本會包含最新的漏洞修改和新增功能,，所以適合那些關(guān)注某個漏洞，或者是特別喜歡最新版本的用戶使用,。但是因?yàn)闆]有經(jīng)過充分的測試,，可能會有很多不穩(wěn)定的地方。
下載版本
Taskcluster使得查找和下載最新版本進(jìn)行測試變得很容易,。研究人員在上面討論了由不同的儀表類型創(chuàng)建的變體的數(shù)量,，研究人員需要對它們進(jìn)行自動化模糊處理,。由于構(gòu)建、工件,、體系結(jié)構(gòu),、操作系統(tǒng)以及每個軟件包的大量組合，因此下載是一項(xiàng)艱巨的任務(wù),。
為了幫助降低構(gòu)建管理的復(fù)雜性,，研究人員開發(fā)了一個稱為fuzzfetch的工具。Fuzzfetch可以很容易地指定所需的構(gòu)建參數(shù),，并將下載并解壓縮該構(gòu)建,。
如何生成測試用例
因?yàn)檫@篇博文的目的是解釋整個流程，因此研究人員不會花太多時間來解釋模糊測試,，結(jié)合使用公共可用的和定制的模糊測試器來生成測試用例,。
如何執(zhí)行，報告和擴(kuò)展
對于以瀏覽器為目標(biāo)的模糊測試器,， Grizzly管理和運(yùn)行測試用例并監(jiān)控結(jié)果,，創(chuàng)建適配器可以使研究人員輕松地在Grizzly中運(yùn)行現(xiàn)有的模糊測試器。Grizzly是一種應(yīng)用程序框架,，專門解決編寫成千上萬用戶訪問服務(wù)器時候產(chǎn)生的各種漏洞,。
為了充分利用任何給定設(shè)備上的可用資源，研究人員并行運(yùn)行多個Grizzly實(shí)例,。
對于每個模糊測試器,，研究人員都創(chuàng)建了容器來封裝運(yùn)行它所需的配置。這些都存在于Orion monorepo中,?！∈裁词?Monorepo?Monorepo 其實(shí)不是一個新的概念，在軟件工程領(lǐng)域,，它已經(jīng)有著十多年的歷史了,。概念上很好理解，就是把多個項(xiàng)目放在一個倉庫里面,，相對立的是傳統(tǒng)的 MultiRepo 模式,，即每個項(xiàng)目對應(yīng)一個單獨(dú)的倉庫來分散管理。每個模糊測試器都有一個配置,，根據(jù)該模糊測試器的優(yōu)先級來配置具體的部署和資源分配。Taskcluster持續(xù)部署這些配置以分配工作并管理模糊測試節(jié)點(diǎn),。
Grizzly Target處理諸如掛起,、崩潰和其他漏洞等漏洞的檢測。Target是Grizzly和瀏覽器之間的接口,。檢測到的漏洞會自動打包并上報給FuzzManager服務(wù)器,。FuzzManager服務(wù)器提供了自動化和篩選結(jié)果的UI,。
其他更有針對性的模糊測試器使用JS shell和基于libFuzzer的目標(biāo)使用模糊接口。許多第三方庫在OSS-Fuzz中也被模糊化了,，這些不在本文的討論范圍之內(nèi),。
模糊測試結(jié)果
對不同的目標(biāo)大規(guī)模運(yùn)行多個模糊器會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，這些崩潰不適合直接輸入到漏洞跟蹤系統(tǒng),，比如Bugzilla,。FuzzManager客戶端庫可以過濾崩潰變化和重復(fù)結(jié)果，然后再離開模糊測試節(jié)點(diǎn),。唯一結(jié)果將報告給FuzzManager服務(wù)器,。通過FuzzManager的web界面，可以創(chuàng)建簽名,，將報表分組到存儲桶中,，幫助客戶端檢測重復(fù)的結(jié)果。
模糊測試器通常會生成長達(dá)數(shù)百甚至數(shù)千行的測試用例,。FuzzManager存儲桶將自動進(jìn)行掃描,，以在Taskcluster中進(jìn)行隊列減少任務(wù)。這些還原任務(wù)使用Grizzly Reduce和Lithium來應(yīng)用不同的還原策略,，通常會刪除大多數(shù)不必要的數(shù)據(jù),。每個存儲桶都將持續(xù)進(jìn)行處理，直到成功完成還原操作為止,。然后,，工程師可以對最小化的測試用例進(jìn)行最終檢查，并將其附加到漏洞報告中,。最終結(jié)果通常用作Firefox測試套件中的崩潰測試,。測試過程請點(diǎn)此查看。還定期測量模糊器的代碼覆蓋率,，再次使用FuzzManager收集代碼覆蓋率數(shù)據(jù)并生成覆蓋率報告,。
漏洞報告
由于研究人員的目標(biāo)是創(chuàng)建可操作的漏洞報告，以盡快修復(fù)漏洞,，同時最小化開發(fā)人員的開銷,。
研究人員通過以下方式做到這一點(diǎn)：
崩潰信息，例如日志和堆棧跟蹤,；
建設(shè)和環(huán)境信息,；
減少測試用例；
Pernosco會話,；
回歸范圍（通過Bugmon分割）,；
通過Bugmon進(jìn)行驗(yàn)證；
Grizzly Replay是形成Bugmon和Grizzly Reduce的基本執(zhí)行引擎的工具,，它使收集rr痕跡提交到Pernosco變得容易,。它使重新運(yùn)行瀏覽器測試用例在自動化和手動使用方面都很容易,。
如前所述，研究人員也一直在使用Pernosco,。Pernosco是一個為rr跟蹤提供web界面的工具,，使開發(fā)人員無需直接訪問執(zhí)行環(huán)境就可以使用它們。這是一個由同名公司開發(fā)的工具,，可以極大地幫助調(diào)試大規(guī)模并行應(yīng)用程序,。當(dāng)測試用例太不可靠而無法減少或附加到漏洞報告時，它也非常有用,。創(chuàng)建一個rr跟蹤并上傳它可以使不再使用的漏洞報告具有可操作性,。
Grizzly和Pernosco的合并帶來了一個額外的好處，那就是使不常見的,、難以重現(xiàn)的漏洞變得可行,。一個非常不一致的漏洞的測試用例可以運(yùn)行數(shù)百或數(shù)千次，直到在rr下發(fā)生所需的崩潰為止,。跟蹤被自動收集并準(zhǔn)備提交給Pernosco并由開發(fā)人員修復(fù),，而不是因?yàn)樗豢刹僮鞫缓雎浴?/p>
要對新特性進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑u估，可以通過[email protected]或通過Matrix聯(lián)系,。一旦開始對組件進(jìn)行模糊測試,，研究人員將主要通過Bugzilla進(jìn)行通信。如前所述,，研究人員努力解決可修復(fù)的漏洞,。
Bugmon用于自動將回歸范圍平分為兩部分，并盡快通知適當(dāng)?shù)娜藛T,，并在將漏洞標(biāo)記為“已修復(fù)”后進(jìn)行驗(yàn)證,。關(guān)閉漏洞會自動將其從FuzzManager中刪除，因此,，如果在代碼庫中找到類似的漏洞,，則可以再次對其進(jìn)行識別。
模糊測試期間發(fā)現(xiàn)的一些漏洞將阻止研究人員有效地模糊功能或構(gòu)建變體,，這些被稱為模糊阻止程序,，它們以幾種不同的形式出現(xiàn)。從產(chǎn)品的角度來看,，這些漏洞看起來似乎是無害的,，但是它們可以阻止模糊測試程序針對重要的代碼路徑，甚至完全阻止模糊測試目標(biāo),。適當(dāng)?shù)貙@些漏洞進(jìn)行優(yōu)先級排序并快速將其修復(fù)是非常有用的,。
PrefPicker管理用于模糊測試的Firefox首選項(xiàng)集。在首選項(xiàng)之后添加功能時，請考慮將其添加到PrefPicker模糊模板中,，以便在模糊過程中啟用它。對PrefPicker模糊模板的定期審核可以幫助確保不遺漏區(qū)域,，并盡可能有效地利用資源,。
與其他領(lǐng)域一樣，衡量是評估成功的關(guān)鍵部分,。研究人員利用Bugzilla的meta bug功能來幫助跟蹤由模糊器識別的漏洞,。研究人員努力使每個模糊器和每個模糊的新組件都有一個meta bug。
例如,，Domino的meta bug列出了該工具標(biāo)識的所有漏洞（超過1100個）,。使使用此Bugzilla數(shù)據(jù)，研究人員可以顯示多年來各種模糊測試的影響,。
模糊測中有許多組件,， 這些組件在不斷發(fā)展，以適應(yīng)調(diào)試工具,、執(zhí)行環(huán)境和瀏覽器內(nèi)部的變化,。開發(fā)人員總是在添加、刪除和更新瀏覽器功能,。
