論文の概要: AIM: Automatic Interrupt Modeling for Dynamic Firmware Analysis
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.01195v1
- Date: Sat, 2 Dec 2023 18:06:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-05 18:43:01.733979
- Title: AIM: Automatic Interrupt Modeling for Dynamic Firmware Analysis
- Title（参考訳）: AIM:動的ファームウェア解析のための自動断続モデリング
- Authors: Bo Feng, Meng Luo, Changming Liu, Long Lu, and Engin Kirda
- Abstract要約: AIMは汎用的でスケーラブルで、ハードウェアに依存しない動的ファームウェア分析フレームワークである。
AIMは、ファームウェアにおける割り込み依存コードを、新しい、ファームウェア誘導のジャスト・イン・タイム・イン・タイム・イン・タイム・インターファイリング技術によってカバーする。
私たちのフレームワークは、最先端のアプローチよりも11.2倍の割り込み依存のコードをカバーしています。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 14.623460803437057
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The security of microcontrollers, which drive modern IoT and embedded
devices, continues to raise major concerns. Within a microcontroller (MCU), the
firmware is a monolithic piece of software that contains the whole software
stack, whereas a variety of peripherals represent the hardware. As MCU firmware
contains vulnerabilities, it is ideal to test firmware with off-the-shelf
software testing techniques, such as dynamic symbolic execution and fuzzing.
Nevertheless, no emulator can emulate the diverse MCU peripherals or
execute/test the firmware. Specifically, the interrupt interface, among all I/O
interfaces used by MCU peripherals, is extremely challenging to emulate.
In this paper, we present AIM -- a generic, scalable, and
hardware-independent dynamic firmware analysis framework that supports
unemulated MCU peripherals by a novel interrupt modeling mechanism. AIM
effectively and efficiently covers interrupt-dependent code in firmware by a
novel, firmware-guided, Just-in-Time Interrupt Firing technique. We implemented
our framework in angr and performed dynamic symbolic execution for eight
real-world MCU firmware. According to testing results, our framework covered up
to 11.2 times more interrupt-dependent code than state-of-the-art approaches
while accomplishing several challenging goals not feasible previously. Finally,
a comparison with a state-of-the-art firmware fuzzer demonstrates dynamic
symbolic execution and fuzzing together can achieve better firmware testing
coverage.
- Abstract（参考訳）: 最新のIoTおよび組み込みデバイスを駆動するマイクロコントローラのセキュリティは、引き続き大きな懸念を提起している。
マイクロコントローラ(MCU)内では、ファームウェアはソフトウェアスタック全体を含むモノリシックなソフトウェアであり、様々な周辺機器はハードウェアを表す。
MCUファームウェアには脆弱性があるため、動的シンボリック実行やファジィングなど、既製のソフトウェアテスト技術でファームウェアをテストするのが理想的である。
それでも、エミュレータが様々なMCU周辺機器をエミュレートしたり、ファームウェアを実行/テストしたりはできない。
特に、mcu周辺機器が使用するi/oインターフェースの中で割り込みインターフェースは、エミュレートが非常に難しい。
本稿では,新しい割り込みモデリング機構により,mcu周辺機器の非組込みをサポートする汎用的,スケーラブル,ハードウェアに依存しない動的ファームウェア解析フレームワークであるaimを提案する。
aimは、ファームウェアの割り込み依存コードを、新しいファームウェアガイド、ジャストインタイム割り込み発射技術によって効果的かつ効率的にカバーする。
我々はこのフレームワークをangrに実装し,8つの実世界のmcuファームウェアに対して動的シンボリック実行を行った。
テスト結果によると、我々のフレームワークは最先端のアプローチよりも最大11.2倍の割り込み依存のコードをカバーしました。
最後に、最先端のファームウェアファジィアとの比較により、動的なシンボル実行とファジィングを併用することで、ファームウェアのテストカバレッジが向上することを示す。
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