軟件源代碼靜態(tài)分析缺陷分類(lèi)的研究.pdf

1、伴隨著基于計(jì)算機(jī)應(yīng)用的不斷發(fā)展而現(xiàn)存的計(jì)算機(jī)安全問(wèn)題，大部分是由于應(yīng)用軟件本身的安全缺陷引起的，而應(yīng)用軟件本身的安全問(wèn)題大部分是由軟件的源代碼缺陷所造成的，基于源代碼的缺陷分類(lèi)是構(gòu)建源代碼靜態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)和靈魂，故如何運(yùn)用源代碼缺陷分類(lèi)構(gòu)建源代碼分析系統(tǒng)去檢測(cè)軟件的安全性已經(jīng)成為信息科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域迫切需要解決的問(wèn)題。
　　 軟件源代碼靜態(tài)分析缺陷是指用靜態(tài)檢測(cè)方法即不運(yùn)行被測(cè)程序本身，僅通過(guò)分析或檢查源程序的語(yǔ)法、過(guò)程、結(jié)構(gòu)、接

2、口等來(lái)檢查程序的正確性的方法所分析得出的軟件源代碼缺陷。
　　 本文分析了大量源代碼靜態(tài)缺陷分類(lèi)數(shù)據(jù)，如分析了CWE缺陷分類(lèi)，F(xiàn)indBugs缺陷分類(lèi)，某商業(yè)軟件缺陷分類(lèi)；對(duì)以上三種缺陷分類(lèi)進(jìn)行了仔細(xì)全面的分析綜合，以以上三種缺陷分類(lèi)的內(nèi)容作為分類(lèi)基礎(chǔ)，根據(jù)源代碼靜態(tài)缺陷產(chǎn)生的根源從詞法、語(yǔ)法、語(yǔ)義三個(gè)層次分析源代碼造成的缺陷類(lèi)別作為依據(jù)，以正交缺陷分類(lèi)度量方法作為缺陷分類(lèi)的分類(lèi)方法，總結(jié)得出源代碼靜態(tài)分析缺陷分類(lèi)。
　　

3、 以正交缺陷分類(lèi)度量方法得出的缺陷分類(lèi)分為9個(gè)大類(lèi)，203個(gè)子類(lèi)，473個(gè)細(xì)類(lèi)，每個(gè)類(lèi)別之間相互正交，每個(gè)作為終極分類(lèi)的子類(lèi)和每個(gè)細(xì)類(lèi)都有10個(gè)屬性，分別為缺陷類(lèi)別ID，缺陷類(lèi)型，缺陷名稱(chēng)，缺陷嚴(yán)重等級(jí)，缺陷優(yōu)先級(jí)，語(yǔ)言類(lèi)型，詳細(xì)描述，修復(fù)建議，參考CWE，缺陷樣本。
　　 該源代碼靜態(tài)缺陷分類(lèi)既可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)缺陷分類(lèi)方法中的不足，又達(dá)到傳統(tǒng)缺陷分類(lèi)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的某些特定目標(biāo)，如缺陷樣本。該分類(lèi)對(duì)每一個(gè)缺陷分類(lèi)都有詳盡的缺陷樣本，更

4、詳盡的對(duì)各種語(yǔ)言都有對(duì)應(yīng)的樣本代碼，并附上對(duì)樣本的解釋和修復(fù)建議，方便測(cè)試人員對(duì)照分析比對(duì)。采用以上三種方法技術(shù)結(jié)合實(shí)現(xiàn)的缺陷分類(lèi)系業(yè)內(nèi)最全面，最仔細(xì)（源代碼靜態(tài)缺陷分類(lèi)覆蓋面廣，幾乎覆蓋了所有源代碼中出現(xiàn)的缺陷類(lèi)別），最詳盡（分類(lèi)包含內(nèi)容齊全，不僅包含缺陷分類(lèi)的類(lèi)別，嚴(yán)重程度，詳細(xì)描述，還包含目前許多同類(lèi)缺陷分類(lèi)所沒(méi)有的修復(fù)建議，缺陷樣本）的源代碼靜態(tài)缺陷分類(lèi)。源代碼靜態(tài)安全缺陷分類(lèi)同時(shí)在擴(kuò)展性（與CWE缺陷分類(lèi)關(guān)聯(lián)，其他種類(lèi)劃分的缺

5、陷分類(lèi)只要與CWE能對(duì)應(yīng)或者能在CWE中找到與之相關(guān)的都可與源代碼靜態(tài)分析缺陷分類(lèi)對(duì)應(yīng)起來(lái)）、完備性（不僅包含其他分類(lèi)的優(yōu)點(diǎn)，更能體現(xiàn)出其他分類(lèi)所不能體現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)）、兼容性（能與各源代碼檢測(cè)工具的結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，殊途同歸）等缺陷檢測(cè)和缺陷管理等方面都取得了很好的效果。
　　 本文的主要成果如下：
　　 （1）分析了傳統(tǒng)的源代碼靜態(tài)安全缺陷分類(lèi)方法，總結(jié)其優(yōu)缺點(diǎn)，提出構(gòu)建完整缺陷分類(lèi)的重要性。
　　 （2）介紹當(dāng)前軟件

6、代碼的風(fēng)險(xiǎn)分類(lèi)，分析各種類(lèi)型風(fēng)險(xiǎn)的成因，討論了幾種常見(jiàn)缺陷分類(lèi)方法，如CwE缺陷分類(lèi)，F(xiàn)indBugs缺陷分類(lèi)，某商業(yè)軟件缺陷分類(lèi)等方法，在大量缺陷分類(lèi)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上總結(jié)出完善的源代碼靜態(tài)分析缺陷分類(lèi)。
　　 （3）結(jié)合現(xiàn)在成熟的詞法分析、語(yǔ)法分析、結(jié)構(gòu)流、數(shù)據(jù)流、控制流技術(shù)，從源代碼缺陷的理論根源上出發(fā)，并運(yùn)用正交缺陷分類(lèi)方法作為度量方法和手段，從源代碼入手，根據(jù)詞法、語(yǔ)法與語(yǔ)義層次結(jié)構(gòu)，分析程序的結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵特征，從而獲得程序的