Fugu-MT 論文翻訳(概要): Reactive Peripheral Modeling for Faithful Firmware Rehosting

論文の概要: Reactive Peripheral Modeling for Faithful Firmware Rehosting

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.29737v1
Date: Sun, 30 Aug 2026 11:54:37 GMT
ステータス: 翻訳完了
システム内更新日: 2026-09-01 18:31:31.053823
Title: Reactive Peripheral Modeling for Faithful Firmware Rehosting
Title（参考訳）: 忠実なファームウェア再ホストのためのリアクティブ周辺モデリング
Authors: Qinying Wang, Florian Hofhammer, Eduard Vlad, Jianqiang Wang, Marcel Busch, Shouling Ji, Mathias Payer,
Abstract要約: リアクティブ周辺モデリング(Reactive Peripheral Modeling, RPM)は、ハードウェア周辺をリアクティブでステートフルなシステムとしてモデル化する抽象化である。我々は、BLEファームウェアの再ホストとファジィのためのBluezzにRPMを実装し、より深いプロトコル状態に到達するためには、リアクティブモデリングが必要であることを示す。 Bluezzは、従来の最先端のリホスト方式の2.6倍以上の基本的なブロック範囲を達成している。
参考スコア（独自算出の注目度）: 46.071436745445
License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Abstract: Rehosting enables tight control and introspection for firmware testing, but existing approaches largely fail to reach deeper application states and cannot drive embedded protocol stacks beyond early-stage initialization. This limitation reflects a broader weakness in current rehosting techniques: their inability to faithfully model complex peripheral semantics and dependencies. In particular, existing work typically relies on passive approximations of peripheral behavior and overlooks three key aspects: (i) the interplay among interrupts, MMIO, and DMA; (ii) implicit state transitions within peripherals; and (iii) interactions across multiple peripherals. To address this challenge, we propose Reactive Peripheral Modeling (RPM), an abstraction that models hardware peripherals as reactive and stateful systems. RPM captures peripheral behavior using event-condition-action semantics, enabling faithful representation of interrupt, MMIO, and DMA scheduling, implicit state transitions, and cross-peripheral interactions. We implement RPM in Bluezz for BLE firmware rehosting and fuzzing, and show that reactive modeling is necessary to reach deep protocol states. We evaluate Bluezz on representative BLE stacks, including NimBLE, Zephyr, and Nordic SoftDevice, a closed-source commercial stack. Across 18 targets, Bluezz achieves an average basic-block coverage more than 2.6 times that of prior state-of-the-art rehosting approaches. Unlike prior approaches, which remain largely confined to advertising and scanning logic, Bluezz reliably exercises connected BLE states and uncovers five previously unknown vulnerabilities that manifest only after connection establishment. Finally, we show that RPM generalizes beyond BLE to other embedded firmware running on different MCUs.
Abstract（参考訳）: 再ホストはファームウェアテストの厳密な制御とイントロスペクションを可能にするが、既存のアプローチはアプリケーション状態の深いところに到達できず、早期初期化を超えて組み込みプロトコルスタックを駆動することができない。この制限は、現在のリホスト技術において、複雑な周辺セマンティクスと依存関係を忠実にモデル化できないという大きな弱点を反映している。特に、既存の作業は通常、周辺行動の受動的近似に依存し、次の3つの重要な側面を見落としている。 i)割り込み,MMIO及びDMA間の相互作用 (ii)周辺領域における暗黙的状態遷移 (iii)複数の周辺機器間の相互作用。この課題に対処するために、ハードウェア周辺をリアクティブでステートフルなシステムとしてモデル化する抽象化であるReactive Peripheral Modeling (RPM)を提案する。 RPMは、イベント-条件-アクションセマンティクスを使用して周辺動作をキャプチャし、割り込みの忠実な表現、MMIO、DMAスケジューリング、暗黙の状態遷移、および周辺相互作用を可能にする。我々は、BLEファームウェアの再ホストとファジィのためのBluezzにRPMを実装し、より深いプロトコル状態に到達するためには、リアクティブモデリングが必要であることを示す。我々は,NimBLE,Zephyr,Nordic SoftDeviceなど代表的BLEスタック上でBluezzを評価した。 18の目標に対して、Bluezzは従来の最先端のリホスト方式の2.6倍以上の基本的なブロック範囲を達成している。従来は広告やスキャンロジックに限られていたアプローチとは異なり、Bluezzは接続されたBLE状態を確実に実行し、接続確立後にのみ現れる5つの既知の脆弱性を明らかにする。最後に、RPMはBLEを超えて、異なるMCU上で動作する他の組み込みファームウェアに一般化されていることを示す。

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