DIFFuzzer: detecting file system errors with differential grey-box fuzzing

[DIFFuzzer: обнаружение ошибок файловых систем с помощью дифференциального фаззинга серого ящика]

V. M. Kovalevsky, V. V. Kechin, V. M. Itsykson

ITMO University

Аннотация: Файловые системы являются важнейшим компонентом любой современной операционной системы, будь то вычислительная система общего назначения или специализированная система хранения данных. Стоимость ошибки файловой системы очень высока; следовательно, существует потребность в эффективных инструментах для анализа качества и обнаружения ошибок в файловых системах. В данной статье представлен инструмент DIFFuzzer, который основан на методах фаззинга с использованием принципов серого и черного ящиков и реализует подход дифференциального динамического анализа, при котором поведение целевой файловой системы сравнивается с поведением другой, более качественной файловой системы, которая служит генератором эталонного поведения. При сравнении поведения анализируются как возвращаемые значения системных вызовов, так и агрегированное состояние файловых систем. Инструментарий также включает в себя редуктор, который минимизирует ошибочную трассу выполнения и генерирует короткий фрагмент, в котором ошибка все еще появляется. Разработанный инструмент был протестирован на нескольких файловых системах, совместимых с POSIX, и обнаружил несколько ошибок в ходе относительно короткого эксперимента.

Ключевые слова: файловые системы, дифференциальный фаззинг, тестирование файловых систем, фаззинг серого ящика

Язык публикации: английский

DOI: 10.15514/ISPRAS-2025-37(4)-17