libFuzer দিয়ে ফাজ

ফাজিং, যা কেবলমাত্র একটি প্রোগ্রামে ইনপুট হিসাবে সম্ভাব্যভাবে অবৈধ, অপ্রত্যাশিত বা এলোমেলো ডেটা প্রদান করে, বড় সফ্টওয়্যার সিস্টেমে বাগগুলি খুঁজে বের করার একটি অত্যন্ত কার্যকর উপায় এবং এটি সফ্টওয়্যার বিকাশের জীবনচক্রের একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ।

অ্যান্ড্রয়েডের বিল্ড সিস্টেম LLVM কম্পাইলার অবকাঠামো প্রকল্প প্রকল্প থেকে libFuzzer অন্তর্ভুক্ত করার মাধ্যমে fuzzing সমর্থন করে। LibFuzer পরীক্ষার অধীনে লাইব্রেরির সাথে সংযুক্ত এবং একটি অস্পষ্ট সেশনের সময় ঘটে যাওয়া সমস্ত ইনপুট নির্বাচন, মিউটেশন এবং ক্র্যাশ রিপোর্টিং পরিচালনা করে। LLVM এর স্যানিটাইজারগুলি মেমরি দুর্নীতি সনাক্তকরণ এবং কোড কভারেজ মেট্রিক্সে সহায়তা করতে ব্যবহৃত হয়।

এই নিবন্ধটি Android-এ libFuzer-এর একটি ভূমিকা এবং কীভাবে একটি যন্ত্রযুক্ত বিল্ড সম্পাদন করতে হয় তা প্রদান করে। এতে ফুজার লেখা, চালানো এবং কাস্টমাইজ করার নির্দেশনাও রয়েছে।

সেটআপ এবং বিল্ড

আপনার একটি ডিভাইসে চলমান একটি কার্যকরী চিত্র আছে তা নিশ্চিত করতে, আপনি একটি কারখানার চিত্র ডাউনলোড করতে পারেন এবং ডিভাইসটি ফ্ল্যাশ করতে পারেন। বিকল্পভাবে, আপনি AOSP সোর্স কোড ডাউনলোড করতে পারেন এবং সেটআপ অনুসরণ করতে পারেন এবং নীচের উদাহরণ তৈরি করতে পারেন।

সেটআপ উদাহরণ

এই উদাহরণটি অনুমান করে যে টার্গেট ডিভাইসটি একটি Pixel ( taimen ) এবং ইতিমধ্যেই USB ডিবাগিংয়ের জন্য প্রস্তুত ( aosp_taimen-userdebug )। আপনি ড্রাইভার বাইনারি থেকে অন্যান্য পিক্সেল বাইনারি ডাউনলোড করতে পারেন। 

mkdir ~/bin
export PATH=~/bin:$PATH
curl https://storage.googleapis.com/git-repo-downloads/repo > ~/bin/repo
chmod a+x ~/bin/repo
repo init -u https://android.googlesource.com/platform/manifest -b main
repo sync -c -j8
wget https://dl.google.com/dl/android/aosp/google_devices-taimen-qq1a.191205.008-f4537f93.tgz
tar xvf google_devices-taimen-qq1a.191205.008-f4537f93.tgz
./extract-google_devices-taimen.sh
wget https://dl.google.com/dl/android/aosp/qcom-taimen-qq1a.191205.008-760afa6e.tgz
tar xvf qcom-taimen-qq1a.191205.008-760afa6e.tgz
./extract-qcom-taimen.sh
. build/envsetup.sh
lunch aosp_taimen-userdebug

উদাহরণ তৈরি করুন

ফাজ টার্গেট চালানোর প্রথম ধাপ হল একটি নতুন সিস্টেম ইমেজ পাওয়া। আমরা অন্তত অ্যান্ড্রয়েডের সর্বশেষ বিকাশ সংস্করণে থাকার পরামর্শ দিই।

  1. ইস্যু করে প্রাথমিক নির্মাণ সম্পাদন করুন:
    m
  2. আপনাকে আপনার ডিভাইস ফ্ল্যাশ করার অনুমতি দিতে, উপযুক্ত কী সমন্বয় ব্যবহার করে আপনার ডিভাইসটিকে ফাস্টবুট মোডে বুট করুন।
  3. বুটলোডারটি আনলক করুন এবং নিম্নলিখিত কমান্ড দিয়ে সদ্য সংকলিত চিত্রটি ফ্ল্যাশ করুন।
    fastboot oem unlock
fastboot flashall

টার্গেট ডিভাইসটি এখন libFuzer ফাজিংয়ের জন্য প্রস্তুত হওয়া উচিত।

একটি fuzzer লিখুন

অ্যান্ড্রয়েডে libFuzzer ব্যবহার করে একটি এন্ড-টু-এন্ড fuzzer লেখার চিত্র তুলে ধরতে, একটি পরীক্ষার ক্ষেত্রে নিম্নলিখিত দুর্বল কোডটি ব্যবহার করুন৷ এটি ফুজার পরীক্ষা করতে, সবকিছু সঠিকভাবে কাজ করছে তা নিশ্চিত করতে এবং ক্র্যাশ ডেটা কেমন দেখাচ্ছে তা ব্যাখ্যা করতে সহায়তা করে।

এখানে পরীক্ষা ফাংশন.

#include <stdint.h>
#include <stddef.h>
bool FuzzMe(const char *data, size_t dataSize) {
    return dataSize >= 3  &&
           data[0] == 'F' &&
           data[1] == 'U' &&
           data[2] == 'Z' &&
           data[3] == 'Z';  // ← Out of bounds access
}

এই টেস্ট ফাজার তৈরি এবং চালানোর জন্য:

  1. একটি ফাজ টার্গেট দুটি ফাইল নিয়ে গঠিত: একটি বিল্ড ফাইল এবং ফাজ টার্গেট সোর্স কোড। আপনি যে লাইব্রেরির পাশের একটি অবস্থানে আপনার ফাইলগুলি তৈরি করুন। ফুজারকে একটি নাম দিন যা ফুজার কী করে তা বর্ণনা করে।
  2. libFuzer ব্যবহার করে একটি ফাজ লক্ষ্য লিখুন। ফাজ টার্গেট এমন একটি ফাংশন যা একটি নির্দিষ্ট আকারের ডেটার একটি ব্লব নেয় এবং এটিকে ফাজ করার জন্য ফাংশনে প্রেরণ করে। দুর্বল পরীক্ষার ফাংশনের জন্য এখানে একটি মৌলিক ফুজার রয়েছে:
    #include <stddef.h>
#include <stdint.h>

extern "C" int LLVMFuzzerTestOneInput(const char *data, size_t size) {
  // ...
  // Use the data to call the library you are fuzzing.
  // ...
  return FuzzMe(data, size);
}
  3. ফুজার বাইনারি তৈরি করতে Android এর বিল্ড সিস্টেমকে বলুন। fuzzer তৈরি করতে, Android.bp ফাইলে এই কোড যোগ করুন:
    cc_fuzz {
  name: "fuzz_me_fuzzer",
  srcs: [
    "fuzz_me_fuzzer.cpp",
  ],
  // If the fuzzer has a dependent library, uncomment the following section and
  // include it.
  // static_libs: [
  //   "libfoo", // Dependent library
  // ],
  //
  // The advanced features below allow you to package your corpus and
  // dictionary files during building. You can find more information about
  // these features at:
  //  - Corpus: https://llvm.org/docs/LibFuzzer.html#corpus
  //  - Dictionaries: https://llvm.org/docs/LibFuzzer.html#dictionaries
  // These features are not required for fuzzing, but are highly recommended
  // to gain extra coverage.
  // To include a corpus folder, uncomment the following line.
  // corpus: ["corpus/*"],
  // To include a dictionary, uncomment the following line.
  // dictionary: "fuzz_me_fuzzer.dict",
}
  4. লক্ষ্যে (ডিভাইস) চালানোর জন্য ফুজার তৈরি করতে:
    SANITIZE_TARGET=hwaddress m fuzz_me_fuzzer
  5. হোস্টে চালানোর জন্য ফুজার তৈরি করতে:
    SANITIZE_HOST=address m fuzz_me_fuzzer

সুবিধার জন্য, কিছু শেল ভেরিয়েবল সংজ্ঞায়িত করুন যাতে আপনার ফাজ টার্গেটের পথ এবং বাইনারিটির নাম (আপনি আগে যে বিল্ড ফাইলটি লিখেছিলেন তা থেকে)।

export FUZZER_NAME=your_fuzz_target

এই পদক্ষেপগুলি অনুসরণ করার পরে, আপনার একটি বিল্ট ফাজার থাকা উচিত। ফুজারের জন্য ডিফল্ট অবস্থান (এই উদাহরণের জন্য পিক্সেল বিল্ড):

  • $ ANDROID_PRODUCT_OUT /data/fuzz/$ TARGET_ARCH /$ FUZZER_NAME /$ FUZZER_NAME ডিভাইসের জন্য৷
  • $ ANDROID_HOST_OUT /fuzz/$ TARGET_ARCH /$ FUZZER_NAME /$ FUZZER_NAME হোস্টের জন্য৷

    • হোস্টে আপনার ফুজার চালান

  • আপনার Android.bp বিল্ড ফাইলে যোগ করুন: 
    host_supported: true,
    মনে রাখবেন যে এটি শুধুমাত্র তখনই প্রয়োগ করা যেতে পারে যদি আপনি যে লাইব্রেরিটি ফাজ করতে চান সেটি হোস্ট সমর্থিত হয়।
  • বিল্ট ফুজার বাইনারি চালিয়ে হোস্টে ফুজার চালান: 
    $ANDROID_HOST_OUT/fuzz/x86_64/$FUZZER_NAME/$FUZZER_NAME

    • ডিভাইসে আপনার fuzzer চালান

    আমরা adb ব্যবহার করে আপনার ডিভাইসে এটি কপি করতে চাই।

    1. ডিভাইসের একটি ডিরেক্টরিতে এই ফাইলগুলি আপলোড করতে, এই কমান্ডগুলি চালান:
      adb root
adb sync data
    2. এই কমান্ডের সাহায্যে ডিভাইসে টেস্ট ফাজার চালান: 
      adb shell /data/fuzz/$(get_build_var TARGET_ARCH)/$FUZZER_NAME/$FUZZER_NAME \
  /data/fuzz/$(get_build_var TARGET_ARCH)/$FUZZER_NAME/corpus

    এটি নীচের উদাহরণ আউটপুট অনুরূপ আউটপুট ফলাফল.

    INFO: Seed: 913963180
INFO: Loaded 2 modules   (16039 inline 8-bit counters): 16033 [0x7041769b88, 0x704176da29), 6 [0x60e00f4df0, 0x60e00f4df6),
INFO: Loaded 2 PC tables (16039 PCs): 16033 [0x704176da30,0x70417ac440), 6 [0x60e00f4df8,0x60e00f4e58),
INFO: -max_len is not provided; libFuzzer will not generate inputs larger than 4096 bytes
INFO: A corpus is not provided, starting from an empty corpus
#2	INITED cov: 5 ft: 5 corp: 1/1b exec/s: 0 rss: 24Mb
#10	NEW    cov: 6 ft: 6 corp: 2/4b lim: 4 exec/s: 0 rss: 24Mb L: 3/3 MS: 3 CopyPart-ChangeByte-InsertByte-
#712	NEW    cov: 7 ft: 7 corp: 3/9b lim: 8 exec/s: 0 rss: 24Mb L: 5/5 MS: 2 InsertByte-InsertByte-
#744	REDUCE cov: 7 ft: 7 corp: 3/7b lim: 8 exec/s: 0 rss: 25Mb L: 3/3 MS: 2 ShuffleBytes-EraseBytes-
#990	REDUCE cov: 8 ft: 8 corp: 4/10b lim: 8 exec/s: 0 rss: 25Mb L: 3/3 MS: 1 ChangeByte-
==18631==ERROR: HWAddressSanitizer: tag-mismatch on address 0x0041e00b4183 at pc 0x0060e00c5144
READ of size 1 at 0x0041e00b4183 tags: f8/03 (ptr/mem) in thread T0
    #0 0x60e00c5140  (/data/fuzz/arm64/example_fuzzer/example_fuzzer+0xf140)
    #1 0x60e00ca130  (/data/fuzz/arm64/example_fuzzer/example_fuzzer+0x14130)
    #2 0x60e00c9b8c  (/data/fuzz/arm64/example_fuzzer/example_fuzzer+0x13b8c)
    #3 0x60e00cb188  (/data/fuzz/arm64/example_fuzzer/example_fuzzer+0x15188)
    #4 0x60e00cbdec  (/data/fuzz/arm64/example_fuzzer/example_fuzzer+0x15dec)
    #5 0x60e00d8fbc  (/data/fuzz/arm64/example_fuzzer/example_fuzzer+0x22fbc)
    #6 0x60e00f0a98  (/data/fuzz/arm64/example_fuzzer/example_fuzzer+0x3aa98)
    #7 0x7041b75d34  (/data/fuzz/arm64/lib/libc.so+0xa9d34)

[0x0041e00b4180,0x0041e00b41a0) is a small allocated heap chunk; size: 32 offset: 3
0x0041e00b4183 is located 0 bytes to the right of 3-byte region [0x0041e00b4180,0x0041e00b4183)
allocated here:
    #0 0x70418392bc  (/data/fuzz/arm64/lib/libclang_rt.hwasan-aarch64-android.so+0x212bc)
    #1 0x60e00ca040  (/data/fuzz/arm64/example_fuzzer/example_fuzzer+0x14040)
    #2 0x60e00c9b8c  (/data/fuzz/arm64/example_fuzzer/example_fuzzer+0x13b8c)
    #3 0x60e00cb188  (/data/fuzz/arm64/example_fuzzer/example_fuzzer+0x15188)
    #4 0x60e00cbdec  (/data/fuzz/arm64/example_fuzzer/example_fuzzer+0x15dec)
    #5 0x60e00d8fbc  (/data/fuzz/arm64/example_fuzzer/example_fuzzer+0x22fbc)
    #6 0x60e00f0a98  (/data/fuzz/arm64/example_fuzzer/example_fuzzer+0x3aa98)
    #7 0x7041b75d34  (/data/fuzz/arm64/lib/libc.so+0xa9d34)
    #8 0x60e00c504c  (/data/fuzz/arm64/example_fuzzer/example_fuzzer+0xf04c)
    #9 0x70431aa9c4  (/data/fuzz/arm64/example_fuzzer/example_fuzzer+0x519c4)

Thread: T1 0x006700006000 stack: [0x007040c55000,0x007040d4ecc0) sz: 1023168 tls: [0x000000000000,0x000000000000)
Thread: T0 0x006700002000 stack: [0x007fe51f3000,0x007fe59f3000) sz: 8388608 tls: [0x000000000000,0x000000000000)
Memory tags around the buggy address (one tag corresponds to 16 bytes):
   00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
   00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
   00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
   00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
   00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
   00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
   00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
   08  00  cf  08  dc  08  cd  08  b9  08  1a  1a  0b  00  04  3f
=> 27  00  08  00  bd  bd  2d  07 [03] 73  66  66  27  27  20  f6 <=
   5b  5b  87  87  03  00  01  00  4f  04  24  24  03  39  2c  2c
   05  00  04  00  be  be  85  85  04  00  4a  4a  05  05  5f  5f
   00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
   00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
   00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
   00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
   00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
   00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
Tags for short granules around the buggy address (one tag corresponds to 16 bytes):
   04  ..  ..  cf  ..  dc  ..  cd  ..  b9  ..  ..  3f  ..  57  ..
=> ..  ..  21  ..  ..  ..  ..  2d [f8] ..  ..  ..  ..  ..  ..  .. <=
   ..  ..  ..  ..  9c  ..  e2  ..  ..  4f  ..  ..  99  ..  ..  ..
See https://clang.llvm.org/docs/HardwareAssistedAddressSanitizerDesign.html#short-granules for a description of short granule tags
Registers where the failure occurred (pc 0x0060e00c5144):
    x0  f8000041e00b4183  x1  000000000000005a  x2  0000000000000006  x3  000000704176d9c0
    x4  00000060e00f4df6  x5  0000000000000004  x6  0000000000000046  x7  000000000000005a
    x8  00000060e00f4df0  x9  0000006800000000  x10 0000000000000001  x11 00000060e0126a00
    x12 0000000000000001  x13 0000000000000231  x14 0000000000000000  x15 000e81434c909ede
    x16 0000007041838b14  x17 0000000000000003  x18 0000007042b80000  x19 f8000041e00b4180
    x20 0000006800000000  x21 000000000000005a  x22 24000056e00b4000  x23 00000060e00f5200
    x24 00000060e0128c88  x25 00000060e0128c20  x26 00000060e0128000  x27 00000060e0128000
    x28 0000007fe59f16e0  x29 0000007fe59f1400  x30 00000060e00c5144
SUMMARY: HWAddressSanitizer: tag-mismatch (/data/fuzz/arm64/example_fuzzer/example_fuzzer+0xf140)
MS: 1 ChangeByte-; base unit: e09f9c158989c56012ccd88111b82f778a816eae
0x46,0x55,0x5a,
FUZ
artifact_prefix='./'; Test unit written to ./crash-0eb8e4ed029b774d80f2b66408203801cb982a60
Base64: RlVa

    উদাহরণ আউটপুটে, লাইন 10 এ fuzz_me_fuzzer.cpp দ্বারা ক্র্যাশ হয়েছিল:

          data[3] == 'Z';  // :(

    data দৈর্ঘ্য 3 হলে এটি একটি সহজ-সরল সীমার বাইরে পড়া।

    আপনি আপনার ফুজার চালানোর পরে, আউটপুট প্রায়শই ক্র্যাশ হয়ে যায় এবং আপত্তিকর ইনপুট কর্পাসে সংরক্ষিত হয় এবং একটি আইডি দেওয়া হয়। উদাহরণ আউটপুটে, এটি হল crash-0eb8e4ed029b774d80f2b66408203801cb982a60 ।

    ডিভাইসে অস্পষ্ট হওয়ার সময় ক্র্যাশ তথ্য পুনরুদ্ধার করতে, আপনার ক্র্যাশ আইডি নির্দিষ্ট করে এই কমান্ডটি জারি করুন:

    adb pull /data/fuzz/arm64/fuzz_me_fuzzer/corpus/CRASH_ID
    মনে রাখবেন টেস্টকেসগুলি সঠিক ডিরেক্টরিতে সংরক্ষণ করার জন্য, আপনি কর্পাস ফোল্ডারটি ব্যবহার করতে পারেন (উপরের উদাহরণের মতো) বা artifact_prefix আর্গুমেন্ট ব্যবহার করতে পারেন (যেমন `-artifact_prefix=/data/fuzz/where/my/crashes/go` )

    হোস্টে ফাজ করার সময়, স্থানীয় ফোল্ডারের ক্র্যাশ ফোল্ডারে যেখানে ফুজার চালানো হচ্ছে সেখানে ক্র্যাশ তথ্য উপস্থিত হয়।

    লাইন কভারেজ তৈরি করুন

    লাইন কভারেজ ডেভেলপারদের জন্য খুবই উপযোগী কারণ তারা কোডে এমন এলাকাগুলি চিহ্নিত করতে পারে যেগুলি কভার করা হয়নি এবং সেই অনুযায়ী তাদের fuzzers আপডেট করতে পারে যাতে ভবিষ্যতে ফাজিং রানে সেই অঞ্চলগুলিকে আঘাত করা যায়।

    1. ফাজার কভারেজ রিপোর্ট তৈরি করতে, নিম্নলিখিত পদক্ষেপগুলি চালান:
      CLANG_COVERAGE=true NATIVE_COVERAGE_PATHS='*' make ${FUZZER_NAME}

    2. fuzzer এবং তার নির্ভরতাগুলিকে ডিভাইসে ঠেলে দেওয়ার পরে, LLVM_PROFILE_FILE এর সাথে নিম্নরূপ ফাজ টার্গেট চালান:
      DEVICE_TRACE_PATH=/data/fuzz/$(get_build_var TARGET_ARCH)/${FUZZER_NAME}/data.profraw
adb shell LLVM_PROFILE_FILE=${DEVICE_TRACE_PATH} /data/fuzz/$(get_build_var TARGET_ARCH)/${FUZZER_NAME}/${FUZZER_NAME} -runs=1000

    3. প্রথমে ডিভাইস থেকে profraw ফাইলটি টেনে বের করে কভারেজ রিপোর্ট তৈরি করুন এবং তারপর কভারেজ-এইচটিএমএল নামক ফোল্ডারে এইচটিএমএল রিপোর্ট তৈরি করুন যা নীচে দেখানো হয়েছে:
      adb pull ${DEVICE_TRACE_PATH} data.profraw
llvm-profdata merge --sparse data.profraw --output data.profdata
llvm-cov show --format=html --instr-profile=data.profdata \
  symbols/data/fuzz/$(get_build_var TARGET_ARCH)/${FUZZER_NAME}/${FUZZER_NAME} \
  --output-dir=coverage-html --path-equivalence=/proc/self/cwd/,$ANDROID_BUILD_TOP

    libFuzer সম্পর্কে আরও তথ্যের জন্য, আপস্ট্রিম ডকুমেন্টেশন দেখুন।