google/silifuzzसॉफ़्टवेयर प्रॉक्सी से परीक्षण इनपुट उत्पन्न करके CPU कार्यान्वयनों की फ़ज़िंग करता है, फिर माइक्रोआर्किटेक्चर दोषों और एराटा का पता लगाने के लिए उन्हें वास्तविक हार्डवेयर पर निष्पादित करता है।
SiliFuzz एक ऐसी प्रणाली है जो सॉफ़्टवेयर प्रॉक्सी, जैसे CPU सिम्युलेटर या डिसअसेंबलर, को फ़ज़िंग करके CPU दोषों का पता लगाती है, और फिर संचित परीक्षण इनपुट्स (जिन्हें कॉर्पस कहा जाता है) को वास्तविक CPU पर बड़े पैमाने पर निष्पादित करती है। SiliFuzz एक निरंतर विकासशील कार्य है, विवरण के लिए कृपया पेपर देखें।
फ़ज़िंग, लक्ष्य (एक एप्लिकेशन या API) को मौके पर उत्पन्न बड़ी संख्या में परीक्षण इनपुट्स के साथ परखने की तकनीक है। इन इनपुट्स को यथासंभव रोचक और विविध बनाना लक्ष्य होता है ताकि किनारे के मामलों (corner cases) को ट्रिगर किया जा सके। दूसरे शब्दों में, फ़ज़िंग का उद्देश्य संयुक्त कोड कवरेज को अधिकतम करना है। कोड कवरेज के अलग-अलग अर्थ हो सकते हैं, जैसे कौन से बेसिक ब्लॉक निष्पादित होते हैं या प्रोग्राम में कौन से पथ लिए जाते हैं।
SiliFuzz के प्रयोजनों के लिए, प्रॉक्सी कोई भी सॉफ़्टवेयर या हार्डवेयर प्रणाली है जो लक्ष्य CPU के कुछ पहलुओं के समान व्यवहार करती है। उदाहरण के लिए, CPU एमुलेटर या डिसअसेंबलर। जब हम लक्ष्य से सीधे कवरेज जानकारी एकत्र नहीं कर सकते तब प्रॉक्सी की आवश्यकता होती है।
प्रॉक्सी पर फ़ज़िंग तकनीकों को लागू करके, हम परीक्षण इनपुट्स (कॉर्पस) की एक श्रृंखला उत्पन्न कर सकते हैं जो प्रॉक्सी में रोचक व्यवहार उत्पन्न करते हैं। हमारी अंतर्निहित धारणा यह है कि यह लक्ष्य में समान रूप से रोचक व्यवहार में परिवर्तित होता है। दस्तावेज़ में और पढ़ें।
लक्ष्य के परीक्षण के लिए उपयोग किए जाने वाले इनपुट्स का संग्रह कॉर्पस कहलाता है।
एक उचित रूप से बड़े कॉर्पस में लाखों इनपुट होते हैं और इसे आमतौर पर कई गैर-अतिव्यापी हिस्सों में विभाजित किया जाता है जिन्हें शार्ड्स कहा जाता है।
SiliFuzz स्नैपशॉट, CPU निर्देशों के एक छोटे अनुक्रम के साथ-साथ CPU रजिस्टरों और मेमोरी की प्रारंभिक स्थिति का वर्णन करता है ताकि उस अनुक्रम को नियतात्मक रूप से निष्पादित किया जा सके। एक सामान्य स्नैपशॉट में 100 बाइट्स से कम कोड होता है और यह माइक्रोसेकंड में चलता है, लेकिन यह मनमाने ढंग से बड़ा हो सकता है। स्नैपशॉट्स को silifuzz.proto.Snapshot प्रोटोकॉल बफ़र्स के रूप में संग्रहीत किया जाता है।
स्नैपशॉट्स आमतौर पर फ़ज़िंग इंजन द्वारा उत्पन्न इनपुट्स से बनाए जाते हैं। CPU परीक्षण के प्रयोजनों के लिए इन इनपुट्स को फ़िल्टर किया जाता है ताकि सभी गैर-नियतात्मक स्नैपशॉट्स को हटाया जा सके। दस्तावेज़ में और पढ़ें।
अंतिम स्थिति, स्नैपशॉट निष्पादन के अंत में मौजूद होने की अपेक्षित रजिस्टरों और मेमोरी की सामग्री का वर्णन करती है। यदि स्नैपशॉट विभिन्न CPU माइक्रोआर्किटेक्चर पर अलग-अलग निष्पादित होता है तो उसकी कई अपेक्षित अंतिम स्थितियाँ होंगी।
स्नैप (Snap), स्नैपशॉट का एक इन-मेमोरी प्रतिनिधित्व है जिसे रनर द्वारा आसानी से लोड और निष्पादित किया जा सकता है। स्नैप्स आमतौर पर रीडिंग रनर द्वारा डिस्क से लोड किए जाते हैं। स्नैप का डिस्क-प्रारूप अनिवार्य रूप से इन-मेमोरी प्रारूप के समान होता है, सिवाय इसके कि नेटिव पॉइंटर्स को ऑफ़सेट से बदल दिया जाता है। विवरण के लिए यह हेडर देखें। इस प्रारूप को अक्सर रिलोकेटेबल कहा जाता है। प्रत्येक स्नैप में ठीक एक अपेक्षित अंतिम स्थिति होती है, अर्थात स्नैप्स माइक्रोआर्किटेक्चर-विशिष्ट होते हैं। दस्तावेज़ में और पढ़ें।
रनर एकल CPU कोर के परीक्षण के लिए एक बाइनरी है। एक रनर कॉर्पस शार्ड का उपभोग करता है, उसमें यादृच्छिक स्नैप्स को बार-बार निष्पादित करता है और जाँचता है कि अपेक्षित अंतिम स्थिति प्राप्त हुई है या नहीं। रनर एक एकल-थ्रेडेड प्रक्रिया है।
ऑर्केस्ट्रेटर एक ऐसी प्रक्रिया है जो कई रनरों को संचालित करती है। सामान्य परिस्थिति में ऑर्केस्ट्रेटर प्रति लॉजिकल CPU कोर एक रनर को लगातार निष्पादित करेगा, और व्यक्तिगत रनर प्रक्रियाओं द्वारा उत्पन्न किसी भी विफलता को एकत्र कर रिपोर्ट करेगा।
समर्थित माइक्रोआर्किटेक्चर की सूची के लिए यह फ़ाइल देखें।
SiliFuzz x86_64 और aarch64 Linux प्रणालियों पर चलता है। इसका परीक्षण Linux कर्नेल संस्करण 5.x और 6.x के साथ किया गया है। इसकी कोई गारंटी नहीं है कि यह पुराने कर्नेल संस्करणों के साथ संगत है। झूठे सकारात्मक परिणामों से बचने के लिए लिगेसी vsyscall ABI को बंद किया जाना चाहिए।
SiliFuzz द्वारा खोजे गए बग्स और दोषों की एक असंपूर्ण सूची।
लॉजिक बग एक विशेष CPU माइक्रोआर्किटेक्चर या स्टेपिंग में निहित अमान्य CPU व्यवहार है। SiliFuzz ने निम्नलिखित बग्स की पहचान की है:
एक (विद्युतीय) दोष एक अमान्य CPU व्यवहार है जो केवल एक या कई चिप्स पर होता है। SiliFuzz ने निम्नलिखित दोष पाए हैं जिन्हें हमने पेपर में वर्णित किया है:
git clone https://github.com/google/silifuzz.git && cd silifuzz
SILIFUZZ_SRC_DIR=`pwd`
./install_build_dependencies.sh # Currently, works for the latest Ubuntu only.
bazel build -c opt @silifuzz//tools:{snap_corpus_tool,fuzz_filter_tool,snap_tool,silifuzz_platform_id,simple_fix_tool_main} \
@silifuzz//runner:reading_runner_main_nolibc \
@silifuzz//orchestrator:silifuzz_orchestrator_main
SILIFUZZ_BIN_DIR=`pwd`/bazel-bin
cd "${SILIFUZZ_BIN_DIR}"
NOTE: आप होस्ट सिस्टम को प्रदूषित करने से बचने के लिए Docker कंटेनर का उपयोग कर सकते हैं: docker run -it --tty --security-opt seccomp=unconfined --mount type=bind,source=${SILIFUZZ_SRC_DIR},target=/app ubuntu:noble /bin/bash -c "cd /app && ./install_build_dependencies.sh && bazel build ... && bazel test ..."
Bazel के लिए, निम्नलिखित कमांड का उपयोग करें।
cd "${SILIFUZZ_SRC_DIR}"
COV_FLAGS_FILE="$(bazel info output_base)/external/fuzztest+/centipede/clang-flags.txt"
bazel build -c opt --copt=-UNDEBUG --dynamic_mode=off \
--per_file_copt=unicorn/.*@$(xargs < "${COV_FLAGS_FILE}" |sed -e 's/,/\\,/g' -e 's/ /,/g') @//proxies:unicorn_x86_64
bazel build -c opt @fuzztest//centipede:centipede
mkdir -p /tmp/wd
# Fuzz the Unicorn proxy under Centipede 1000 times with parallelism of 30.
"${SILIFUZZ_BIN_DIR}/external/fuzztest+/centipede/centipede" \
--binary="${SILIFUZZ_BIN_DIR}/proxies/unicorn_x86_64" \
--workdir=/tmp/wd \
-j=30 --num_runs=1000
NOTE: कृपया फ़ज़िंग इंजन को कुशलतापूर्वक चलाने के तरीके के लिए Centipede दस्तावेज़ देखें।
यह सहायक उपकरण यह जाँचने के लिए है कि आप जिस मशीन पर चल रहे हैं वह समर्थित है या नहीं।
$ ${SILIFUZZ_BIN_DIR}/tools/silifuzz_platform_id --short