ResolverFuzz：基于查询-响应模糊测试的 DNS 解析器漏洞自动化发现
密码学与安全
2023-10-06 v1 网络与互联网体系结构
软件工程
摘要
域名系统（DNS）是互联网的关键组件。DNS 解析器作为 DNS 客户端与 DNS 名称服务器之间的缓存，是 DNS 基础设施的核心部分，对 DNS 的可扩展性至关重要。然而，发现解析器漏洞并非易事，且现有工具未能很好地解决该问题。列举几点原因：首先，大多数已知的解析器漏洞为非崩溃型缺陷，无法被现有预言机（或消毒剂）直接检测。其次，缺乏可用于将测试用例归类为解析器漏洞的严格规范。第三，DNS 解析器具有状态性，而由于输入空间庞大，有状态模糊测试仍具挑战性。本文提出一种称为 ResolverFuzz 的新型模糊测试系统，以针对上述与 DNS 解析器相关的挑战，并开发了一系列新技术。首先，ResolverFuzz 通过聚焦于短查询-响应序列来执行约束性有状态模糊测试，基于我们对已公开 DNS CVE 的研究，这已被证明是发现解析器漏洞最有效的方式。其次，为生成更可能触发解析器漏洞的测试用例，我们将基于概率上下文无关文法（PCFG）的输入生成与字节级变异相结合，同时用于查询与响应。第三，我们利用差分测试与聚类来识别如缓存投毒漏洞等非崩溃型缺陷。我们在 4 种解析器模式下对 6 款主流 DNS 软件评估了 ResolverFuzz。总体而言，我们识别出 23 个可导致缓存投毒、资源消耗及崩溃攻击的漏洞。在负责任披露后，其中 19 个已被确认或修复，并分配了 15 个 CVE 编号。
引用
@article{arxiv.2310.03202,
title = {ResolverFuzz: Automated Discovery of DNS Resolver Vulnerabilities with Query-Response Fuzzing},
author = {Qifan Zhang and Xuesong Bai and Xiang Li and Haixin Duan and Qi Li and Zhou Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.03202},
year = {2023}
}
备注
Extended version. Accepted by USENIX Security 2024