如何使用Frelatage对Python代码进行模糊测试

关于Frelatage

Frelatage是一款基于覆盖率的Python模糊测试工具，在该工具的帮助下，广大研究人员可以轻松对Python代码进行模糊测试。

Frelatage的设计与开发受到了很多社区现有模糊测试工具的启发，其中包括AFL/AFL++、Atheris和PythonFuzz等等。其主要目的是整合优化了其他模糊测试工具的优秀特性，以便帮助研究人员以更高效的方式对Python应用程序进行模糊测试和安全研究。

功能介绍

Frelatage支持对下列类型的参数进行模糊测试：

字符串
整型
浮点型
列表
元组
字典
函数（以文件作为输入）

工作机制

Frelatage主要通过遗传算法来生成覆盖率尽可能高的测试用例，整个过程大致如下图所示：

工具要求

该工具基于Python3开发，因此我们需要在本地设备上安装并配置好Python3环境。

工具安装

pip安装（推荐）

pip3 install frelatage

源码构建

bash

工具使用

对典型参数进行模糊测试

import frelatage
import my_vulnerable_library


def MyFunctionFuzz(data):
  my_vulnerable_library.parse(data)


input = frelatage.Input(value="initial_value")
f = frelatage.Fuzzer(MyFunctionFuzz, [[input]])
f.fuzz()

对文件参数进行模糊测试

Frelatage支持对文件类型输入参数进行模糊测试，首先我们需要初始化文件值，这一步需要在输入文件夹中创建文件（默认为./in）：

echo "initial value" > ./in/input.txt

然后运行模糊测试工具即可：

import frelatage
import my_vulnerable_library


def MyFunctionFuzz(data):
  my_vulnerable_library.load_file(data)


input = frelatage.Input(file=True, value="input.txt")
f = frelatage.Fuzzer(MyFunctionFuzz, [[input]])
f.fuzz()

工具配置

下面给出的是工具的配置样例：

export FRELATAGE_DICTIONARY_ENABLE=1 &&
export FRELATAGE_TIMEOUT_DELAY=2 &&
export FRELATAGE_INPUT_FILE_TMP_DIR="/tmp/frelatage" &&
export FRELATAGE_INPUT_MAX_LEN=4096 &&
export FRELATAGE_MAX_THREADS=8 &&
export FRELATAGE_MAX_CYCLES_WITHOUT_NEW_PATHS=5000 &&
export FRELATAGE_INPUT_DIR="./in" &&
export FRELATAGE_DICTIONARY_DIR="./dict" &&
python3 fuzzer.py

接下来，我们就可以向模糊测试工具传递参数了：


import frelatage


def myfunction(input1_string, input2_int):
    pass


input1 = frelatage.Input(value="initial_value")
input2 = frelatage.Input(value=2)


f = frelatage.Fuzzer(
    # 需要测试的方法
    method=myfunction,
    # 语料库
    corpus=[[input1], [input2]],
    # 线程数量
    threads_count=8,
    # 需要考虑的例外情况
    exceptions_whitelist=(OSError),
    # 需要排除的例外情况
    exceptions_blacklist=(),
    # 存储错误报告的目录
    output_directory="./out",
    # 启用或禁用静默模式
    silent=False,
    # 启用或禁用无限模糊测试
    infinite_fuzz=False
)
f.fuzz()

报告生成

工具在完成模糊测试之后，会将结果存储到输出目录（默认为./out）中，输出文件命名规则为：

id:,err:,err_pos:,err_file:.

报告目录的格式如下：

├── out
    │   ├── id:,err:,err_file:,err_pos:
    │       ├── input
    │       ├── 0
    │            ├── 
    │       ├── ...
│   ├── ...

工具运行演示

许可证协议

本项目的开发与发布遵循MIT开源许可证协议。

项目地址

https://github.com/Rog3rSm1th/Frelatage

参考资料

https://github.com/google/AFL

https://github.com/AFLplusplus/AFLplusplus

https://github.com/google/atheris

https://github.com/fuzzitdev/pythonfuzz

https://www.python.org/

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