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Java数组越界检测系统的设计与实现

作　者: 吴涛
导　师: 孙伟
学　校: 中山大学
专　业: 软件工程
关键词: 数组越界静态分析安全漏洞控制流图整数范围约束
分类号: TP311.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 31次
引　用: 0次
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内容摘要

时至今日,软件的安全漏洞已经成为黑客进行攻击的重要途径。任何在软件设计或实现中所带来的安全漏洞,都有可能成为以后安全事件的隐患,给社会带来巨大的损失。数组越界是缓冲区溢出漏洞的一种最常见形式。在使用数组类型进行程序设计的软件中,数组越界是普遍存在的。及早地发现程序中潜在的问题,会减少以后的损失。本文首先分析了软件安全漏洞的分类和几个主流的静态分析方法,并对数组越界问题进行了研究。其次给出了一个用来对Java程序中数组越界错误进行检测的静态分析方法。该方法基于区间整数范围约束,用容量和下标范围刻画数组变量,将各个数组变量的描述属性和各个整型变量一起作为程序状态,用整数范围约束来刻画程序指令对程序状态的改变,生成约束系统。然后对约束系统进行求解,得到其最小解,并对求出的各个数组变量的容量和下标范围进行比较,以此判断是否存在数组越界。该分析方法不考虑存在递归函数的情况,以函数为单位,并沿着函数调用关系自底向上依次处理各个函数。本文最后描述了Java数组越界检测系统的设计与实现,并通过一些实例程序来验证检测方法的有效性。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
第一章绪论  7-11
  1.1 选题背景和意义  7-9
  1.2 本文的主要工作  9
  1.3 本文的组织结构  9-11
第二章软件安全漏洞与静态检测技术  11-19
  2.1 软件安全漏洞  11-15
  2.2 静态分析技术  15-18
  2.3 本章小结  18-19
第三章 Java 数组越界静态分析方法  19-40
  3.1 Java 数组越界静态分析  19-20
  3.2 静态分析方法的流程  20-23
  3.3 程序状态及其迁移  23-29
  3.4 过程内和过程间分析  29-32
  3.5 控制流图和逻辑路径的生成  32-39
  3.6 小结  39-40
第四章数组越界检测系统的设计与实现  40-60
  4.1 系统架构  40-41
  4.2 系统结构  41-42
  4.3 代码解析模块  42-44
  4.4 代码分析模块  44-50
  4.5 数组越界检测模块  50-56
  4.6 数据持久化模块  56-60
第五章系统运行结果  60-67
  5.1 系统界面  60-61
  5.2 数组越界检测结果  61-67
第六章总结和展望  67-69
参考文献  69-70

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