深入探索编译插桩技术
① 鸿蒙3.0.0.208更新了什么
鸿蒙3.0.0.208更新了:分数搭布式技术、全场景智能化、全栈编译技术、AI技术、安全加固。
1、分布式技术
鸿蒙系统3.0.0.208版本加入了分布式技术,使得多个设备之间可以实现无缝连接和互通。用户可以通过鸿蒙系统的分布式技术,将多个设备进行连接,实现数据的共享和传输。
② 编译器内部使用了哪些技术
编译器是一种将高级语言代码转换为机器语言代码的工具。在编译器内部,使用了许多技术来实现代码的转换和优化。
其中一些常见的技术包括:
词法分析器(Lexer):将源代码转换为一个个标记(Token),并去除无用的空格和注释。
语法分析器(Parser):将标记转换为抽象语法树(AST),并举隐检查语正虚厅法是否正确。
语义分析器(Semantic Analyzer):对AST进行分析,检查变量、函数、类型等是否符合规范,并进行类型检查等操作。
优誉早化器(Optimizer):对生成的机器语言代码进行优化,以提高代码的执行效率和空间利用率。
代码生成器(Code Generator):将优化后的代码生成可执行的机器语言代码。
调试器(Debugger):用于调试生成的代码,可以在代码执行过程中进行断点调试、变量监视等操作。
编译器内部使用这些技术,可以提高代码的执行效率、减少代码出错的概率,并方便程序员进行调试和维护。
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③ 试比较循环展开和软流水这两种编译优化技术的异同
循环展开可以减少循环的次数,带磨对程序的性能带了两方面的提高。一是减少了对循环没有直接贡献的计算,比如循环计数变量的计算,分支或行镇跳转指令的执行等。二是提供了进一衫粗步利用机器特性进行的优化的机会。
④ 刷机包中插桩什么意思
程序插桩,最早是由J.C. Huang 教授提出的,它是在保证被测程序原有逻辑完整性的基础上在程序中插入一些探针(又称为“探测仪”),通过探针的执行并抛出程乱巧序运行的特征数据,通过对这些数据的分析,可以获得程序的控制流和数据流信息,进而得到逻辑覆盖等动态信息,从而实现测试目的的方法。
由于程序插桩技术是在被测猛弊程序中插入探针,然哗知键后通过探针的执行来获得程序的控制流和数据流信息,以此来实现测试的目的。因此,根据探针插入的时间可以分为目标代码插桩和源代码插桩。
目标代码插桩的前提是对目标代码进行必要的分析以确定需要插桩的地点和内容。由于目标代码的格式主要和操作系统相关,和具体的编程语言及版本无关,所以得到了广泛的应用,尤其是在需要对内存进行监控的软件中。但是由于目标代码中语法、语义信息不完整,而插桩技术需要对代码词法语法的分析有较高的要求,故在覆盖测试工具中多采用源代码插桩。
源代码插桩是在对源文件进行完整的词法分析和语法分析的基础上进行的,这就保证对源文件的插桩能够达到很高的准确度和针对性。但是源代码插桩需要接触到源代码,使得工作量较大,而且随着编码语言和版本的不同需要做一定的修改。在后面我们所提到的程序插桩均指源代码插桩。
程序插桩:是借助往被测程序中插入操作,来实现测试目的的方法。 程序插桩的基本原理是在不破坏被测试程序原有逻辑完整性的前提下,在程序的相应位置上插入一些探针。这些探针本质上就是进行信息采集的代码段,可以是赋值语句或采集覆盖信息的函数调用。通过探针的执行并输出程序的运行特征数据。基于对这些特征数据的分析,揭示程序的内部行为和特征。
⑤ java 相关的编译技术
除了 Java 的编译器和虚拟机器之外 还有一些相关的编译技术 本文章试图做一个简单的说明 JIT 编译器 传统的 Java 虚拟机器很愚蠢 将一道 bytecode 的指令翻译成机器码之后 马上执行这些机器码 执行完这批机器码之后 就把这些机器码丢了 接液凳槐着再翻译下一道 bytecode 的指令 继续下去 即使下次执行到以前执行过的 bytecode 指令 依然要重新翻译成机器码才能执行 如此一来 效率当然不好 使用 JIT 编译器(Just In Time piler)技术的虚拟机器比较聪明 会把常常执行的部分在第一次先翻译好放在内存 以后再次执行到这里时 就不用再翻译 直接从内存取出机器码即可执行 这么一来 只要你的内存够大 JIT 编译器的技术够好 你的 Java bytecode 执行速度也可以逼近纯编译式的程序 其它程序语言的编译器 任何档案只要符合 Java bytecode 的格式 就可以被 Java 虚拟机器执行 制造出 Java bytecode 的方式有许多种 不一定要使用 Java 语言来写程序 才粗宴能编译成 Java bytecode Java 是语言也是平台 你可以不使用 Java 语言(也就是 Java 编译器) 只使用 Java 平台(也就是 Java 虚拟机器) 只要某语言有提供编译器 能将该语言的原始码编译成 Java bytecode 格式 就可以在 Java 平台上执行 据我所知 目前已经有下列语言提供兼容于 Java 平台的编译器(以英文字母闹友顺序排列) Aardappel Ada Agora BAMBOO Basic Bistro Bolero C C++ CLIPS COBOL Correlate Dawn E EcmaScript Eiffel Foo Forth Fortran Funnel Haskel Hojo javascript Jickle JIF Jinni Lisp LL LLP Logo Luck MINERVA Mini ML Mola NetRexx Nice Oberon Pascal PLAN Pnuts Prolog PS I Python Sather Scheme SELF Simkin Small Talk Tcl WebL Yassl Yoix Yoyo 原生编译器 如果你不在乎 Java 程序能否跨平台 你希望 Java 程序能如同 C/C++ 一般被编译成机器码而非 Java bytecode 那么你可以使用 Java 原生编译器(native piler) 目前已经有不少这样的产品可以使用 Java 原生编译器有两大类 一类可以把 Java 的原始码编译成机器码 另一类则可以把 Java bytecode 编译成机器码 反编译与混淆器 Java bytecode 因为档案格式简单 信息保留完整 且指令是最简单的堆栈式(stack based)架构等因素 所以很容易被反编译(de pilation) 反编译指的是和编译相反的过程 对 Java 来说 反编译就是把 Java bytecode 转换成 Java 原始码的过程 为了防止你辛苦地开发出来的 Java bytecode 被他人反编译成原始码 你可以透过混淆器(obfuscator)将你的 Java bytecode 转换成更混乱的 Java bytecode 执行起来效果一样 但是被混淆过的 Java bytecode 比较不容易被反编译 你通常要为此付出一点代价 因为混淆过的程序执行速度通常会变慢 且混淆器只能增加反编译的难度 不能保证你的程序一定无法被反编译成功 毕竟道高一尺 魔高一丈 如果有人愿意花许多时间和精力反编译你的 Java bytecode 你根本就无法拦阻 组译与反组译 汇编语言(assembly)是一种非常接近机器码的语言 将汇编语言转成机器码的工具称为组译器(assembler) 反过来将机器码转成汇编语言的工具称为反组译器(dissembler) 对于 Java 虚拟机器来说 Java bytecode 就如同它的机器码 有没有一种语言是很接近 Java bytecode 的呢?也就是说 Java 有没有的汇编语言呢?基本上 Sun 并未定义 Java 的标准汇编语言 但是有一些人定义了自己的 Java 汇编语言 并提供 Java 的组译器(甚至反组译器) 例如 Ja *** in 以及 javaa 都是 Java 组译器 前处理器 前处理器(pre processor)也称为前编译器(pre piler)或前翻译器(pre translator) 其目的在将源码中不符合语言规范的部分转换成符合语言规范的形式 比方说 我们可能在 ??????????Java 源码中除了使用 Java 语言之外 还穿插使用自订的语法 这些自订的语法无法被 Java 编译器处理 所以我们必须先透过一个前处理器来将自订语法的部分转换成 Java 语言 然后就可以交由 Java 编译器处理 目前有不少 Java 的前处理器 例如 iContract SQLJ 都是用来扩充 Java 语言之用的 最佳化工具软件 一般来说 最佳化有两种 让档案体积变小 可以节省储存空间并加快网络传送速度 让执行速度变快 对于 Java 来说 还有第三种最佳化 让程序结构变乱 不容易被反编译 也就是前面提到过的混淆(obfuscation) 这三个目的之间常常互相排挤 结构变乱 通常会使得程序变慢 且体积变大 体积变小 通常会使得速度变慢 且结构变整齐 速度变快 通常会使得体积变大 且结构变整齐 lishixin/Article/program/Java/hx/201311/27007
⑥ 编译技术的发展历程
1954年至1957年间,IBM的John Backus带领一个小组开发FORTRAN语言及其编译器,使得上面的担忧不必要了。
但由于当时处理中所涉及到的大多数程序设计语言的翻译并不为人所掌握,所以这个项目的成功也伴随着巨大的辛劳。
几乎与此同时,人们也在开发着第一个编译器,Noam Chomsky开始自然语言结构的研究。使得编译器结构异常简单,甚至还带有了一些自动化。
Chomsky的研究导致了根据语言文法(grammar,结构规则)的难易程度以及识别它们所需的算法来为语言分类。文法有4个层次:0型、1型、2型和3型文法,且其中的每一个都是其前者的专门化。2型(或上下文无关文法context-free grammar)是程序设计语言中最有用的,代表着程序设计语言结构的标准方式。
人们接着又深化了生成有效的目标代码的方法,这就是最初的编译器,它们被一直使用至今。人们通常将其误称为优化技术(optimization technique),但因其从未真正地得到过被优化了的目标代码而仅仅改进了它的有效性,因此实际上应称作代码改进技术(code improvement technique)。
在70年代后期和80年代早期,大量的项目都关注于编译器其他部分的生成自动化,这其中就包括了代码生成。这些尝试并未取得多少成功,这大概是因为操作太复杂而人们又对其不甚了解。
⑦ 简述源代码插桩是在程序执行前还是执行后完成的原因是什么
源代码插桩是在程序执行前完成的。这是因为源代码插桩需要在程序正式蠢友执行之前对代码进行修改,插入额外的代码逻辑,以实现特定的目的。如果插桩是在程序执行后完成,那么程序已经开始执行了,此时无法再绝渣对其代码进行修改。
在进行源代码插桩时,通常需要使用特定的工具或库,例如LLVM、Valgrind等。这些工具一般通过静态分析、抽象语法树(AST)等技术,在代码编译期间将插桩代码嵌入到源代码中。经过这些修改后的源代码,才会被编译成可以执行的二进制文件。
因此,源代码插桩必须在程序正式执行之前进行。在运行时进行代码修改或注入,通常是通过动态链接库或Hook技术实现,而不是通过源代并档悄码插桩完成的。
⑧ 名词释义 全面认识JVM技术
本文向大家描述一下JVM的概念,JVM(Java虚拟机)是可运行Java代码的假想计算机。只要根据JVM规格描述将解释器肆手移植到特定的计算机上,就能保证经过编译的任何Java代码能够在该系统上运行。
JVM简介
JVM(Java虚拟机)一种用于计算设备的规范,可用不同的方式(软件或硬件)加以实现。编译虚拟机的指令集与编译微处理器的指令集非常类似。JVM包括一套字节码指令集、一组寄存器、一个栈、一个垃圾回收堆和一个存储方法域。JVM(Java虚拟机)是可运行Java代码的假想计算机。只要根据JVM规格描述将解释器移植到特定的计算机上,就能保证经过编译的任何Java代码能够在该系统上运行衡雹则。JVM是一个想象中的机器,在咐棚实际的计算机上通过软件模拟来实现。JVM有自己想象中的硬件,如处理器、堆栈、寄存器等,还具有相应的指令系统。
JVM的特点
Java语言的一个非常重要的特点就是与平台的无关性。而使用JVM是实现这一特点的关键。一般的高级语言如果要在不同的平台上运行,至少需要编译成不同的目标代码。而引入Java语言虚拟机后,Java语言在不同平台上运行时不需要重新编译。Java语言使用模式JVM屏蔽了与具体平台相关的信息,使得Java语言编译程序只需生成在JVM上运行的目标代码(字节码),就可以在多种平台上不加修改地运行。JVM在执行字节码时,把字节码解释成具体平台上的机器指令执行。
JVM是Java语言底层实现的基础,对Java语言感兴趣的人都应对JVM有个大概的了解。这有助于理解Java语言的一些性质,也有助于使用Java语言。对于要在特定平台上实现JVM的软件人员,Java语言的编译器作者以及要用硬件芯片实现JVM的人来说,则必须深刻理解JVM的规范。另外,如果你想扩展Java语言,或是把其它语言编译成Java语言的字节码,你也需要深入地了解JVM。
⑨ 软件供应链安全及防护工具研究
文 中国信息通信研究院云计算与大数据研究所云计算部工程师 吴江伟
随着 5G、云计算、人工智能、大数据、区块链等技术的日新月异,数字化转型进程逐步推进,软件已经成为日常生产生活必备要素之一,渗透到各个行业和领域。容器、中间件、微服务等技术的演进推动软件行业快速发展核嫌,同时带来软件设计开发复杂度不断提升,软件供应链也愈发复杂,全链路安全防护难度不断加大。近年来,软件供应链安全事件频发,对于用户隐私、财产安全乃至国家安全造成重大威胁,自动化安全工具是进行软件供应链安全防御的必要方式之一,针对软件供应链安全及工具进行研究意义重大,对于维护国家网络空间安全,保护用户隐私、财产安全作用深远。
一、软件供应链安全综述
软件供应链定义由传统供应链的概念延伸扩展而来。备睁业界普遍认为,软件供应链指一个通过一级或多级软件设计、开发阶段编写软件,并通过软件交付渠道将软件从软件供应商送往软件用户的系统。软件供应链安全指软件供应链上软件设计与开发的各个阶段中来自本身的编码过程、工具、设备或供应链上游的代码、模块和服务的安全,以及软件交付渠道安全的总和。软件供应链攻击具有低成本、高效率的特点,根据其定义可知,相比传统针对软件自身安全漏洞的攻击,针对软件供应链,受攻击面由软件自身扩展为了软件自身内部的所有代码、模块和服务及与这些模块、服务相关的供应链上游供应商的编码过程、开发工具、设备,显着降低了攻击者的攻击难度。同时,软件设计和开发所产生的任何安全问题都会直接影响供应链中所有下游软件的安全,扩大了攻击所造成的影响。
近年来,软件自身安全防御力度不断加大,攻击者把攻击目标由目标软件转移到软件供应链最薄弱的环节,软件供应链安全事件频发,对用户隐私及财产安全乃至国家安全造成重大威胁。最典型的如 2020 年 12 月,美国网络安全管理软件供应商“太阳风”公司(SolarWinds)遭遇国家级 APT 组织高度复杂的供应链攻击,直接导致包括美国关键基础设施、军队、政府等在内的超过 18000 家客户全部受到影响,可任由攻击者完全操控。
软件供应链安全影响重大,各国高度重视,纷纷推行政策法规推动软件供应链安全保护工作。2021 年 5 月 12 日,美国总统拜登签署发布《改善国家网络安全行政令》,明确提出改善软件供应链安全,要求为出售给政府的软件开发建立基线安全标准,不仅提供应用程序,而且还必须提供软件物料清单,提升组成该应用程序组件的透明度,构建更有弹性且安全的软件供应链环境,确保美国的国家安全。同年 7 月,美国国家标准与技术所(NIST)发布《开发者软件验证最低标准指南》,为加强软件供应链安全加码,明确提出关于软件验证的 11 条建议,包括一致性自动化测试,将手动测试最少化,利用静态代码扫描查找重要漏洞,解决被包含代码(库、程序包、服务)等。
我国对软件供应链安全问题也给予了高度重视,2017 年 6 月,我国发布实施《网络产改滚手品和服务安全审查办法》,将软件产品测试、交付、技术支持过程中的供应链安全风险作为重点审查内容。2019 年12 月 1 日,《信息安全技术 网络安全等级保护基本要求》2.0 版本正式实施,在通用要求及云计算扩展部分明确要求服务供应商选择及供应链管理。
二、软件供应链安全挑战
目前,软件供应链安全受到高度重视,但仍面临多重现实挑战,可以总结分为以下五大类。
1. 软件设计开发复杂化成为必然趋势
随着容器、中间件、微服务等新技术的演进,软件行业快速发展,软件功能及性能需求也不断提升,软件设计开发复杂化已经成为必然趋势。这一现状同时带来了软件设计、开发及维护难度陡增,设计与开发过程不可避免的产生安全漏洞,为软件供应链安全埋下隐患。
2. 开源成为主流开发模式
当前,开源已经成为主流开发模式之一,软件的源代码大多数是混源代码,由企业自主开发的源代码和开源代码共同组成。根据新思 科技 《2021 年开源安全和风险分析》报告显示,近 5 年,开源代码在应用程序中所占比例由 40% 增至超过 70%。开源的引入加快了软件的研发效率,但同时也将开源软件的安全问题引入了软件供应链,导致软件供应链安全问题多元化。
3. 快速交付位于第一优先级
由于业界竞争环境激烈,相较于安全,功能快速实现,软件快速交付仍处于第一优先级,虽然软件通常实现了安全的基本功能需求,如身份认证鉴权、加解密、日志安全审计等,但整体安全防护机制相对滞后,以后期防护为主,前期自身安全性同步建设往往被忽视,软件自身代码安全漏洞前期清除存在短板。
4. 软件交付机制面临安全隐患
软件交付指软件由软件供应商转移到软件用户的过程。传统软件交付以光盘等存储设备为载体,随着互联网等技术的发展,通过网络对于软件进行快速分发已经成为基本模式,不安全的分发渠道同样会对软件供应链安全产生重大影响。
5. 使用时软件补丁网站攻击
针对软件供应链安全防护,软件的生命周期并非结束于软件交付之后,而是直到软件停用下线。软件在设计及开发过程中难免存在安全缺陷,通过补丁下发部署是修复软件缺陷漏洞的最通用方式。软件补丁的下发部署同样受分发渠道影响,受污染的补丁下载站点同样会造成软件供应链安全问题。
三、软件供应链安全防护工具
软件供应链安全涉及众多元素及环节,参考业界常见划分,软件供应链环节可抽象成开发环节、交付环节、使用环节三部分。针对交付环节及使用环节安全防护,主要通过确保分发站点及传输渠道安全。开发环节与软件源代码紧密相关,安全防护较为复杂,囊括编码过程、工具、设备及供应链上游的代码、模块和服务的安全,涉及四类安全工具,包括软件生产过程中的工具和软件供应链管理工具。
1. 静态应用程序安全测试工具
静态应用程序安全测试(SAST)是指不运行被测程序本身,仅通过分析或者检查源程序的语法、结构、过程、接口等来检查程序的正确性。源代码静态分析技术的发展与编译技术和计算机硬件设备的进步息息相关,源代码安全分析技术多是在编译技术或程序验证技术的基础上提出的,利用此类技术能够自动地发现代码中的安全缺陷和违背安全规则的情况。目前,主流分析技术包括:(1)词法分析技术,只对代码的文本或 Token 流与已知归纳好的缺陷模式进行相似匹配,不深入分析代码的语义和代码上下文。词法分析检测效率较高,但是只能找到简单的缺陷,并且误报率较高。(2)抽象解释技术,用于证明某段代码没有错误,但不保证报告错误的真实性。该技术的基本原理是将程序变量的值映射到更加简单的抽象域上并模拟程序的执行情况。因此,该技术的精度和性能取决于抽象域对真实程序值域的近似情况。(3)程序模拟技术,模拟程序执行得到所有执行状态,分析结果较为精确,主要用于查找逻辑复杂和触发条件苛刻的缺陷,但性能提高难度大。主要包括模型检查和符号执行两种技术,模型检查将软件构造为状态机或者有向图等抽象模型,并使用模态/时序逻辑公式等形式化的表达式来描述安全属性,对模型遍历验证这些属性是否满足;符号执行使用符号值表示程序变量值,并模拟程序的执行来查找满足漏洞检测规则的情况。(4)定理证明技术,将程序错误的前提和程序本身描述成一组逻辑表达式,然后基于可满足性理论并利用约束求解器求得可能导致程序错误的执行路径。该方法较为灵活性,能够使用逻辑公式方便地描述软件缺陷,并可根据分析性能和精度的不同要求调整约束条件,对于大型工业级软件的分析较为有效。(5)数据流分析技术,基于控制流图,按照某种方式扫面控制流图的每一条指令,试图理解指令行为,以此判断程序中存在的威胁漏洞。数据流分析的通用方法是在控制流图上定义一组方程并迭代求解,一般分为正向传播和逆向传播,正向传播就是沿着控制流路径,状态向前传递,前驱块的值传到后继块;逆向传播就是逆着控制流路径,后继块的值反向传给前驱块。
2. 动态应用程序安全测试工具
动态应用程序安全测试(DAST)技术在测试或运行阶段分析应用程序的动态运行状态。它模拟黑客行为对应用程序进行动态攻击,分析应用程序的反应,从而确定该应用是否易受攻击。以 Web 网站测试为例对动态应用程序安全测试进行介绍,主要包括三个方面的内容:(1)信息收集。测试开始前,收集待测试网站的全部 URL,包括静态资源和动态接口等,每一条 URL 需要包含路径和完整的参数信息。(2)测试过程。测试人员将测试所需的 URL列表导入到测试工具中。测试工具提供“检测风险项”的选择列表,测试人员可根据测试计划选择不同的风险检测项。测试工具在测试过程中,对访问目标网站的速度进行控制,保证目标网站不会因为同一时刻的请求数过高,导致网站响应变慢或崩溃。测试人员在设定测试任务的基本信息时,根据目标网站的性能情况填入“每秒请求数”的最大值。测试工具在测试过程中保证每秒发送请求的总数不超过该数值。(3)测试报告。在安全测试各步骤都完成后,输出测试报告。测试报告一般包含总览页面,内容包括根据测试过程产生的各种数据,输出目标网站安全性的概要性结论;测试过程发现的总漏洞数,以及按照不同安全等级维度进行统计的漏洞数据。
3. 交互式应用程序安全测试工具
交互式应用程序安全测试(IAST)通过插桩技术,基于请求及运行时上下文综合分析,高效、准确地识别安全缺陷及漏洞,确定安全缺陷及漏洞所在的代码位置,主要在三方面做工作:流量采集、Agent监控、交互扫描。(1)流量采集,指采集应用程序测试过程中的 HTTP/HTTPS 请求流量,采集可以通过代理层或者服务端 Agent。采集到的流量是测试人员提交的带有授权信息有效数据,能够最大程度避免传统扫描中因为测试目标权限问题、多步骤问题导致扫描无效;同时,流量采集可以省去爬虫功能,避免测试目标爬虫无法爬取到导致的扫描漏水问题。(2)Agent 监控,指部署在 Web 服务端的 Agent 程序,一般是 Web 服务编程语言的扩展程序,Agent通过扩展程序监控 Web 应用程序性运行时的函数执行,包括 SQL 查询函数、命令执行函数、代码执行函数、反序列化函数、文件操作函数、网络操作函数,以及 XML 解析函数等有可能触发漏洞利用的敏感函数。(3)交互扫描,指 Web 应用漏洞扫描器通过Agent 监控辅助,只需要重放少量采集到的请求流量,且重放时附带扫描器标记,即可完成对 Web 应用程序漏洞的检测。例如,在检测 SQL 注入漏洞时,单个参数检测,知名开源 SQL 注入检测程序 SQLMAP需要发送上千个 HTTP 请求数据包;交互扫描只需要重放一个请求,附带上扫描器标记,Agent 监控SQL 查询函数中的扫描器标记,即可判断是否存在漏洞,大大减少了扫描发包量。
4. 软件组成分析软件组成分析
(SCA)主要针对开源组件,通过扫描识别开源组件,获取组件安全漏洞信息、许可证等信息,避免安全与法律法规风险。现有的开源组成扫描技术分为五种。(1)通过进行源代码片段式比对来识别组件并识别许可证类型。(2)对文件级别提取哈希值,进行文件级哈希值比对,若全部文件哈希值全部匹配成功则开源组件被识别。(3)通过扫描包配置文件读取信息,进行组件识别从而识别组件并识别许可证类型。(4)对开源项目的文件目录和结构进行解析,分析开源组件路径和开源组件依赖。(5)通过编译开源项目并对编译后的开源项目进行依赖分析,这种方式可以识别用在开源项目中的开源组件信息。
四、软件供应链安全研究建议
1. 发展软件安全工具相关技术
软件供应链安全防护的落地离不开安全工具的发展使用。大力发展软件安全工具技术,解决安全开发难点需求,进行安全前置,实现安全保护措施与软件设计、开发同步推进。
2. 提升软件供应链安全事件的防护、检测和响应能力
软件供应链安全防护需要事前、事中、事后的全方位安全防御体系。软件供应链安全攻击事件具有隐蔽性高、传播性强、影响程度深的特点,软件供应链作为一个复杂、庞大的系统,难免存在脆弱节点,应提升对软件供应链安全攻击事件的防护、检测和响应能力,避免安全事件造成重大影响。
3. 构建完善软件供应链安全相关标准体系
通过科研院所及标准机构完善软件供应链安全标准体系,普及软件供应链安全防范意识,提升企业组织对软件供应链安全的重视程度,进行软件供应链安全投入,推进安全建设工作落实。
4. 建立软件供应链安全可信生态
实现软件供应链安全需要各领域企业的共同努力。企业共建安全可信生态将满足不同用户、不同行业、不同场景的安全可信需求,提升业界整体软件供应链安全水平。
(本文刊登于《中国信息安全》杂志2021年第10期)
⑩ 软件调试技术包括
软件调试技术包括:
1、分析和推理;
设计人员和开发人员根据软件缺陷问题的信息,分析和推理调试软件。
根据软件程序架构自顶向下缩小定位范围,确定可能发生问题的软件组件。
根据软件功能,软件运行时序定位软件问题。
根据算法原理,分析和确定缺陷问题发生的根源。
2、归纳类比法;
归纳法是一种从特殊推断一般的系统化思考方法,归纳法调试的基本思想是:从一些线索(错误征兆)着手,通过分析它们之间的关系来找出错误。该方法主要是根据积累的工作经验和案例处理调试工作。
根据工作经验和比对程序设计中类似问题的处理方式进行调试工作。
咨询相关部门和有经验的相关人员。
查找相关文档和案例,为处理问题提供思路和方法。在软件开发过程中,通常对每个缺陷问题进行跟踪管理,将解决问题的方案和过程详细记录。
收集出错的信息,列出数据,包括输入,输出,归纳整理,发现规律,从线索除法,寻找线索之间的联系。也就意味着:从特殊到一般。
3、跟踪回朔;
在小程序中常用的一种有效的调试方法,一旦发现了错误,人们先分析错误的征兆,确定最先发现“症状“的位置然后,人工沿程序的控制流程,向回追踪源程序代码,直到找到错误根源或确定错误产生的范围。
例如,程序中发现错误处是某个打印语句,通过输出值可推断程序在这一点上变量的值,再从这一点出发,回溯程序的执行过程,反复思考:“如果程序在这一点上的状态(变量的值)是这样,那么程序在上一点的状态一定是这样···“直到找到错误所在。
在软件开发通常采用基线与版本管理。基线为程序代码开发提供统一的开发基点,基线的建立有助于分清楚各个阶段存在的问题,便于对缺陷问题定位。软件版本在软件产品的开发过程中生成了一个版本树。软件产品实际上是某个软件版本,新产品的开发通常是在某个软件版本的基础上进行开发。
开发过程中发现有问题,可以回退至版本树上的稳定版本,查找问题根源。
通过基线版本序列可以追踪产品的各种问题,可以重新建立基于某个版本的配置,可以重现软件开发过程中的软件缺陷和各种问题,进行定位并查找问题根源。
4、增量调试;
软件开发大多采用软件配置管理和持续集成技术。开发人员每天将评代码提交到版本库。持续集成人员完成集成构建工作。
可以通过控制持续集成的粒度(构建时间间隔),控制开发人员提交到版本库的程序代码量,从而便于对缺陷问题定位。
通常每天晚上进行持续集成工作,发现问题时,开发人员实际上只需要调试处理当天编写的代码。
5、写出能重现问题的最短代码;
采用谈岩程序切片和插桩技术写出能重现问题的最短代码调试软件模块。
程序切片程备侍搜序切片是通过在特定位置消除那些不影响表达式计算的所有语句,把程序减少到最小化形式,并仍能产生给定的行为。
使用切片技术,可以把一个规模较大并且较复杂的软件模块转换成多个切片程序。这些切片程序相对原来的程序,简单并且易于调试和测试。
程序插桩程序插桩方法是在被测程序中插入某些语句或者程序段来获取各种信息。通过这些信息进一步了解执行过程中程序的一些动态特性。一个软件组件的独立调试和测试需要采用插桩技术,该组件调用或运行需要桩模块。在软件模块的调试过程中程序切片和程序插桩可以结合起来使用。
6、日志追踪技术;
日志是一种记录机制,软件模块持续集成构建过程中,仿历日志文件记录了有用信息。若构建失败,通过查看日志文件,将信息反馈给相关人员进行软件调试。
7、调试和测试融合的技术;
测试驱动开发。
测试驱动开发是一种不同于传统软件开发流程的开发方法。在编写某个功能的代码之前先编写测试代码,然后编写测试通过的功能代码,这有助于编写简洁可用和高质量的代码。
开发与测试融合。
程序开发人员除了进行程序代码的编写,白盒测试,也要完成基本的功能测试设计和执行。这样有助于程序开发人员更好地开展调试工作。
程序开发人员可以通过交叉测试来解决测试心理学的问题(不能自己测试自己)。采用这种模式测试人员的数量会减少,专业的测试人员去做其他复杂的测试工作。
研发中的很多低级缺陷会尽早在开发过程中被发现,从而减少缺陷后期发现的成本。
8、强行排错;
这种调试方法目前使用较多,效率较低,它不需要过多的思考,比较省脑筋。例如:
通过内存全部打印来调试,在这大量的数据中寻找出错的位置。
在程序特定位置设置打印语句,把打印语句插在出错的源程序的各个关键变量改变部位,重要分支部位,子程序调用部位,跟踪程序的执行,监视重要变量的变化
自动调用工具,利用某些程序语言的调试功能或专门的交互式调试工具,分析程序的动态过程,而不必修改程序。
应用以上任一种方法之前,都应当对错误的征兆进行全面彻底的分析,得出对出错位置及错误性质的推测,再使用一种适当的调试方法来检验推测的正确性。
9、演绎法调试;
演绎法是一种从一般原理或前提出发,经过排除和精华的过程来推导出结论的思考方法,演绎法排错是测试人员首先根据已有的测试用例,设想及枚举出所有可能出错的原因作为假设,然后再用原始测试数据或新的测试,从中逐个排除不可能正确的假设,最后,再用测试数据验证余下的假设确是出错的原因。
列举所有可能出错原因的假设,把所有可能的错误原因列成表,通过它们,可以组织,分析现有数据。
利用已有的测试数据,排除不正确的假设。
仔细分析已有的数据,寻找矛盾,力求排除前一步列出所有原因,如果所有原因都被排除了,则需要补充一些数据(测试用例),以建立新的假设。
改进余下的假设;
利用已知的线索,进一步改进余下的假设,使之更具体化,以便可以精确地确定出错位置;
证明余下的假设。
(10)深入探索编译插桩技术扩展阅读:
软件调试技术的内容:
CPU的调试支持,包括异常、断点、单步执行、分支监视、JTAG、MCE等。
Windows操作系统中的调试设施,包括内核调试引擎、用户态调试予系统、验证器、Dr.Watson、WER、ETW、故障转储、WHEA等。
VisualC/C++编译器的调试支持,包括编译期检查、运行期检查,以及调试符号。
WinDBG调试器的发展历史、模块结构、工作模型、使用方法、主要调试功能的实现细节,以及遍布全书的应用实例。
内核调试、用户态调试、JIT调试、远程调试的原理、实现和用法。异常的概念、分发方法、处理方法(SEH、VEH、CppEH),未处理异常,以及编译器编译异常处理代码的方法。
调试符号的作用、产生过程、存储格式和使用方法。栈和堆的结构布局、工作原理和有关的软件问题,包括栈的自动增长和溢出,缓;中区溢出,溢出攻击,内存泄漏,堆崩溃等。