[发明专利]基于路径片段频谱的符号执行搜索方法

摘要

本发明提出一种基于路径片段频谱的符号执行搜索方法，该方法引入路径片段频谱的概念，不同的路径片段频谱从各个角度分析程序执行的行为，以获得不同层次的程序行为分析，构成程序行为的框架。该方法通过对符号执行过程中的程序路径频谱数据进行分析，指导符号执行探索当前状态下程序中探索较少的部分，以获得更高的程序覆盖度和更好的查错能力。本发明可以集成在各种符号执行工具中，通过调整路径片段的长度来指导符号执行以不同精度探索程序的状态空间。

主权项

一种基于路径片段频谱的符号执行搜索方法，其特征在于该方法所包含的步骤为：步骤1、测试人员设定待测试的源代码程序的路径片段的长度，所述源代码程序的路径片段是指源代码程序对应的程序控制流图中一组连续的选择分支节点和执行方向所构成的路径，所述路径片段的长度是指其中选择分支节点的个数；步骤2、利用路径片段频谱信息指导符号执行的过程对待测试的源代码程序进行符号执行过程，在此过程中，记录或更新已执行的指定长度的路径片段频谱，选择已执行次数较少的路径片段继续符号执行；所述路径片段频谱是由指定长度的所有不同路径片段在符号执行过程中已执行的次数所组成列表；所述符号执行是指使用符号变量代替具体变量，不执行程序的前提下模拟程序执行来进行相关测试分析的技术，一般与约束满足问题求解方法一同使用；步骤2的具体过程如下：步骤2.1、逐条模拟执行程序语句，若执行过程遇到选择分支语句，则进入步骤2.2；若执行过程发现错误或到达程序出口，进入步骤2.5；步骤2.2、产生一个新的程序执行，复制当前执行的状态，将两个执行分别指向选择分支语句的两个方向，并将这两个执行挂起，进入步骤2.3；步骤2.3、获取步骤2.2产生的两个执行的对应的路径片段，若路径片段未被执行，则在路径频谱中加入该路径片段，记录其已执行次数为0，结束后进入步骤2.4；步骤2.4、从所有挂起的执行中选择对应的路径片段已执行次数最少的一个，若执行次数最少的挂起执行不唯一，则在其中随机选择一个，将其对应的路径片段已执行次数加1，回到步骤2.1；若没有挂起的执行，则结束步骤2；步骤2.5、根据当前的发现错误或到达程序出口的执行，计算其对应的程序输入，并结束该执行，进入步骤2.4。