論文の概要: Vital: Vulnerability-Oriented Symbolic Execution via Type-Unsafe Pointer-Guided Monte Carlo Tree Search
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.08772v1
- Date: Fri, 16 Aug 2024 14:29:57 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-19 15:14:04.792768
- Title: Vital: Vulnerability-Oriented Symbolic Execution via Type-Unsafe Pointer-Guided Monte Carlo Tree Search
- Title（参考訳）: Vital: タイプアンセーフポインタ誘導モンテカルロ木探索による脆弱性指向型シンボリック実行
- Authors: Haoxin Tu, Lingxiao Jiang, Marcel Böhme,
- Abstract要約: 本稿では,タイプアンセーフポインタ誘導モンテカルロ木探索(MCTS)による新たな脆弱性指向のシンボル実行を提案する。
Vitalは最大90.03%の安全でないポインタをカバーし、最大37.50%のメモリエラーを検出することができる。
後者では、Vitalは最大30倍の高速化を実現し、最大20倍のメモリ消費を削減できることを示した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 18.500951309269396
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: How to find memory safety bugs efficiently when navigating a symbolic execution tree that suffers from path explosion? Existing solutions either adopt path search heuristics to maximize coverage rate or chopped symbolic execution to skip uninteresting code (i.e., manually labeled as vulnerability-unrelated) during path exploration. However, most existing search heuristics are not vulnerability-oriented, and manual labeling of irrelevant code-to-be-skipped relies heavily on prior expert knowledge, making it hard to detect vulnerabilities effectively in practice. This paper proposes Vital, a new vulnerability-oriented symbolic execution via type-unsafe pointer-guided Monte Carlo Tree Search (MCTS). A pointer that is type unsafe cannot be statically proven to be safely dereferenced without memory corruption. Our key hypothesis is that a path with more type unsafe pointers is more likely to contain vulnerabilities. Vital drives a guided MCTS to prioritize paths in the symbolic execution tree that contain a larger number of unsafe pointers and to effectively navigate the exploration-exploitation trade-off. We built Vital on top of KLEE and compared it with existing search strategies and chopped symbolic execution. In the former, the results demonstrate that Vital could cover up to 90.03% more unsafe pointers and detect up to 37.50% more unique memory errors. In the latter, the results show that Vital could achieve a speedup of up to 30x execution time and a reduction of up to 20x memory consumption on automatically detecting known vulnerabilities without prior expert knowledge.
- Abstract（参考訳）: パスの爆発に苦しむシンボリック実行ツリーをナビゲートする際に、メモリ安全性のバグを効率的に見つけるには?
既存のソリューションでは、パス探索において、カバレッジ率を最大化するためにパス探索ヒューリスティックを採用するか、興味のないコード(すなわち、手動で脆弱性とは無関係)をスキップするためにシンボリック実行を切断する。
しかし、既存の検索ヒューリスティックのほとんどは脆弱性指向ではなく、無関係なコード・トゥ・ザ・スクリップのマニュアルラベリングは以前の専門家の知識に大きく依存しているため、実際に脆弱性を効果的に検出することは困難である。
本稿では,タイプアンセーフポインタ誘導モンテカルロ木探索(MCTS)による新たな脆弱性指向のシンボル実行であるVitalを提案する。
型安全でないポインタは、メモリの破損なしに安全に参照できないことを静的に証明することはできない。
私たちのキーとなる仮説は、より型が安全でないポインタを持つパスが脆弱性を含んでいる可能性が高いということです。
Vitalは、ガイド付きMCTSを駆動して、多数の安全でないポインタを含むシンボル実行ツリーのパスを優先順位付けし、探索と探索のトレードオフを効果的にナビゲートする。
私たちはKLEE上にVitalを構築し、既存の検索戦略と比較し、シンボリックな実行をしました。
前者では、Vitalは最大90.03%の安全でないポインタをカバーし、最大37.50%のメモリエラーを検出できることを示した。
後者では、Vitalは、専門知識のない既知の脆弱性を自動的に検出する上で、実行時間を最大30倍にし、メモリ消費を最大20倍に削減できることを示した。
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