論文の概要: AFL-ICP: Enhancing Industrial Control Protocol Reliability via Specification-Guided Fuzzing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.04760v1
- Date: Wed, 06 May 2026 11:07:24 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-07 18:41:07.78732
- Title: AFL-ICP: Enhancing Industrial Control Protocol Reliability via Specification-Guided Fuzzing
- Title（参考訳）: AFL-ICP:仕様誘導ファズリングによる産業制御プロトコルの信頼性向上
- Abstract要約: 産業制御プロトコル(ICP)は、産業インフラの信頼性と安定性に不可欠である。
観測駆動推論によって制約された現代のファジィザは、深いプロトコル状態の浸透に苦慮している。
本稿では,仕様駆動型パラダイムの先駆者となる自律ファジィングフレームワークであるAFL-ICPを紹介する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 17.051452070912067
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Industrial Control Protocols (ICPs) are critical to the reliability and stability of industrial infrastructure, yet their security is fundamentally compromised by a specification-blindness bottleneck. Modern fuzzers, constrained by observation-driven inference, struggle to penetrate deep protocol states or detect subtle semantic deviations. In this paper, we present AFL-ICP, an autonomous fuzzing framework that pioneers a specification-driven paradigm. AFL-ICP features a context-aware specification formalization pipeline to transform complex specifications into rigorous machine-executable grammars. Building on this formalized specification, AFL-ICP leverages LLMs to enable automated protocol adaptation and seed generation, allowing for rapid extension to new protocols with minimal manual effort. Additionally, it includes an LLM-powered differential checker that cross-references implementation outputs with specification requirements to detect subtle semantic and logic bugs that existing fuzzers cannot detect. We implement AFL-ICP and evaluate it on four widely used ICPs, including both open-source and closed-source variants. Results show that AFL-ICP significantly outperforms state-of-the-art fuzzers in coverage and uncovers 24 previously unknown vulnerabilities, for which we have received acknowledgments from affected vendors (e.g., FreyrSCADA). Specifically, the identified vulnerabilities include 16 semantic and logic bugs that can silently disrupt industrial operations and degrade service availability.
- Abstract（参考訳）: 産業制御プロトコル(ICP)は、産業インフラの信頼性と安定性に重要であるが、そのセキュリティは仕様の曖昧さのボトルネックによって根本的に損なわれている。
観測駆動推論によって制約された現代のファジィザは、深いプロトコル状態に侵入したり、微妙な意味的偏差を検出するのに苦労する。
本稿では,仕様駆動型パラダイムの先駆けとなる自律ファジリングフレームワークであるAFL-ICPを提案する。
AFL-ICPは、複雑な仕様を厳密な機械実行可能な文法に変換するために、コンテキスト対応仕様の形式化パイプラインを備えている。
この形式化された仕様に基づいて、AFL-ICPはLLMを活用して、自動プロトコル適応とシード生成を可能にし、手作業の最小限で新しいプロトコルへの迅速な拡張を可能にする。
さらに、LCMを利用したディファレンシャルチェッカーがあり、既存のファジィが検出できない微妙なセマンティックおよびロジックのバグを検出するために、実装出力を仕様要求と相互参照する。
我々は、AFL-ICPを実装し、オープンソースとクローズドソースの両方を含む4つの広く使われているICPで評価する。
その結果、AFL-ICPは最先端のファズーよりもかなり優れており、これまで知られていなかった24の脆弱性が明らかにされている(例えば、FreyrSCADA)。
具体的には、16のセマンティックおよびロジックのバグが含まれており、産業運用を静かに妨害し、サービスの可用性を低下させることができる。
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