数据库管理系统模糊测试技术研究综述
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TP311

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国家自然科学基金(62302256, 62022046, 92167101, U1911401, 62021002, U20A6003); 国家重点研发计划(2022YFB3104000); 中国博士后科学基金(2023M731953)


Survey on Database Management System Fuzzing Techniques
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    摘要:

    数据库管理系统(DBMS)是用于高效存储、管理、分析数据的基础软件, 在现代数据密集型应用中起着举足轻重的作用. 数据库管理系统中存在的漏洞则对数据的安全性和应用的正常运行造成巨大威胁. 模糊测试是当前最为流行的动态漏洞检测技术之一, 它已经被应用于分析DBMS, 并发现许多漏洞. 分析DBMS的测试需求和难点, 提出对DBMS进行模糊测试的一般框架, 同时分析DBMS模糊测试工具面临的挑战和需要支持的维度; 接着从挖掘不同类型漏洞的角度介绍典型的DBMS模糊测试工具; 然后总结包括SQL表达式合成、代码覆盖追踪、测试准则构建在内的DBMS模糊测试的关键技术. 接着就测试的覆盖率, 生成测试用例的语法语义正确性和漏洞的发现能力对当前的几个流行模糊测试工具进行评估. 最后, 讨论当前DBMS模糊测试技术研究和实践中面临的问题, 并对未来的研究方向进行展望.

    Abstract:

    Database management systems (DBMSs) are the infrastructure for efficient storage, management, and analysis of data, playing a pivotal role in modern data-intensive applications. Vulnerabilities in DBMSs pose a great threat to the security of data and the operation of applications. Fuzzing is one of the most popular dynamic vulnerability detection techniques and has been applied to analyze DBMSs, uncovering many vulnerabilities. This study analyzes the requirements and the difficulties involved in testing a DBMS and proposes a foundational framework for DBMS fuzzing. It also analyzes the challenges encountered by DBMS fuzzers and identifies the dimensions that necessitate support. It introduces typical DBMS fuzzers from the perspective of discovering different types of vulnerabilities and summarizes key techniques in DBMS fuzzing, including SQL statement synthesis, code coverage tracking, and test oracle construction. Several popular DBMS fuzzers are evaluated in terms of coverage, syntax and semantic correctness of the generated test cases, and the ability to find vulnerabilities. Finally, it presents the problems faced by current DBMS fuzzing research and practices and prospects for future research directions in DBMS fuzzing.

    参考文献
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    引证文献
引用本文

梁杰,吴志镛,符景洲,朱娟,姜宇,孙家广.数据库管理系统模糊测试技术研究综述.软件学报,,():1-25

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  • 收稿日期:2023-03-23
  • 最后修改日期:2023-05-16
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  • 在线发布日期: 2024-01-10
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