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Chromium瀏覽器V8引擎漏洞掃描平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

發(fā)布時(shí)間:2020-11-05 15:44
   從上世紀(jì)90年代互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展以來,互聯(lián)網(wǎng)生活已是普羅大眾日常生活中不可分割的一部分。瀏覽器是人們最常用的訪問互聯(lián)網(wǎng)的媒介,通過它,人們可以訪問互聯(lián)網(wǎng)上的各種各樣的資源,包括閱讀新聞、即時(shí)通信、網(wǎng)上購物、發(fā)表言論,甚至是玩游戲等等。這一切,均是由瀏覽器的核心完成的。隨著人們對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的需求愈發(fā)復(fù)雜,對(duì)瀏覽器提供的多媒體支持提出越來越多的要求,瀏覽器本身也變得越來越貼近操作系統(tǒng)底層。直至今日,瀏覽器本身已變得空前強(qiáng)大,因而互聯(lián)網(wǎng)上針對(duì)瀏覽器內(nèi)部漏洞的攻擊也愈發(fā)頻繁。但瀏覽器本身的復(fù)雜性加上其上運(yùn)行的JavaScript的動(dòng)態(tài)特性,導(dǎo)致對(duì)瀏覽器本身的漏洞掃描變得不易。目前,對(duì)于瀏覽器本身的漏洞掃描技術(shù)的研究并不廣泛,且大多停留在JavaScript引擎內(nèi)部,缺乏整體性,無法在瀏覽器嵌入環(huán)境下工作。而且目前國內(nèi)外均無針對(duì)瀏覽器的一體式漏洞掃描平臺(tái)。考慮到基于Chromium瀏覽器研發(fā)的各大廠商的瀏覽器,其市場份額無論在國內(nèi)還是國際都遙遙領(lǐng)先,將第二名遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩在后面;同時(shí),最近幾年來,根據(jù)已披露的CVE漏洞數(shù)量來看,Chromium瀏覽器與其內(nèi)部的V8引擎如其市場份額一樣,也牢牢占據(jù)第一名的位置。因此,本文以目前市面上最為流行的Chrome瀏覽器作為切入點(diǎn),以其對(duì)應(yīng)的開源項(xiàng)目Chromium為研究對(duì)象,詳細(xì)分析其核心工作機(jī)制,指出易產(chǎn)生漏洞的模塊,并重點(diǎn)研究。然后將介紹以Chromium項(xiàng)目為首,并被廣泛使用的Chrome調(diào)試協(xié)議的基本組成,和其工作機(jī)制。之后,以Chrome調(diào)試協(xié)議作為支點(diǎn),討論針對(duì)其內(nèi)部V8引擎的漏洞掃描平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。最后,再以三個(gè)典型CVE漏洞為測試用例,對(duì)特定版本的Chromium瀏覽器進(jìn)行漏洞排查和修復(fù)工作,并評(píng)估漏洞掃描平臺(tái)的有效性。
【學(xué)位單位】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2019
【中圖分類】:TP393.092
【部分圖文】:

瀏覽器


第2章 Chromium 瀏覽器分析在 Chromium 瀏覽器中,V8 引擎負(fù)責(zé)對(duì)網(wǎng)頁的 JavaScript 腳本進(jìn)行解析和運(yùn)行,在結(jié)構(gòu)上屬于 Chromium 瀏覽器的一個(gè)模塊。為了做到對(duì) Chromium 瀏覽器 V8 引擎的漏洞掃描,必須首先了解 V8 引擎被以何種方式集成到 Chromium瀏覽器中,并以何種方式同 Chromium 瀏覽器進(jìn)行交互。根據(jù) W3C HTML 標(biāo)準(zhǔn)[26],當(dāng)網(wǎng)頁渲染過程需要 JavaScript 腳本參與時(shí)(如處理<script>標(biāo)簽,或是處理 DOM 事件等),V8 腳本引擎才會(huì)啟動(dòng)。為收集 V8 腳本引擎在運(yùn)行時(shí)的關(guān)鍵信息,需要對(duì) Chromium 瀏覽器訪問網(wǎng)頁的全流程,尤其是解析 JavaScript 腳本的流程進(jìn)行詳細(xì)分析,明確 Chromium 瀏覽器調(diào)用 V8 的流程與 V8 獨(dú)立運(yùn)行的流程的不同,以及 Chromium 瀏覽器與 V8 引擎互操作的細(xì)節(jié)。如此一來,對(duì)Chromium 瀏覽器的體系結(jié)構(gòu)的整體分析,勢(shì)在必行。2.1 Chromium 瀏覽器總體結(jié)構(gòu)分析從源代碼結(jié)構(gòu)上來分析,Chromium 瀏覽器的結(jié)構(gòu)如圖 2-1 所示:

對(duì)應(yīng)關(guān)系,指針,結(jié)點(diǎn),標(biāo)簽


圖 2-4 HTML 與 DOM 結(jié)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖 2-4 是一段簡易 HTML 文本以及其對(duì)應(yīng)的 DOM 樹示意。一開始,DOM樹的當(dāng)前(current)指針停留在根結(jié)點(diǎn)上。讀取到<html>時(shí),新增結(jié)點(diǎn)編號(hào)為 1,類型為 HTMLHtmlNode;并將 current 指針指向編號(hào) 1。然后讀取到<head>結(jié)點(diǎn),新增結(jié)點(diǎn) HTMLHeadNode 編號(hào)為 2,置為 1 的子節(jié)點(diǎn),并將 current 指向 2。不斷重復(fù)上述步驟,直到全部 HTML 標(biāo)記都處理完畢,current 指針此時(shí)應(yīng)回到root 結(jié)點(diǎn)上,DOM 樹生成完畢。若 current 指針未能返回到 root 結(jié)點(diǎn)上,說明存在未能閉合的標(biāo)簽,此時(shí) DOM 樹生成器會(huì)自動(dòng)補(bǔ)全這些標(biāo)簽,但不考慮標(biāo)簽之間的從屬關(guān)系是否正確。若 current 指針提前返回到 root 結(jié)點(diǎn)上,后續(xù)多余的 HTML 閉合標(biāo)簽標(biāo)記將被拋棄,但對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)簽標(biāo)記,DOM 樹生成器會(huì)嘗試將其置入<body>標(biāo)簽的末尾。以上操作符合 HTML 標(biāo)準(zhǔn),保證了 HTML 的容錯(cuò)性。2.3 Chromium 瀏覽器的腳本引擎 V8 分析JavaScript 腳本語言因?yàn)槠涮赜械拿嫦驅(qū)ο筇匦訹27]、事件驅(qū)動(dòng)特性、安全性

對(duì)應(yīng)關(guān)系,指針,結(jié)點(diǎn),標(biāo)簽


圖 2-4 HTML 與 DOM 結(jié)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖 2-4 是一段簡易 HTML 文本以及其對(duì)應(yīng)的 DOM 樹示意。一開始,DOM樹的當(dāng)前(current)指針停留在根結(jié)點(diǎn)上。讀取到<html>時(shí),新增結(jié)點(diǎn)編號(hào)為 1,類型為 HTMLHtmlNode;并將 current 指針指向編號(hào) 1。然后讀取到<head>結(jié)點(diǎn),新增結(jié)點(diǎn) HTMLHeadNode 編號(hào)為 2,置為 1 的子節(jié)點(diǎn),并將 current 指向 2。不斷重復(fù)上述步驟,直到全部 HTML 標(biāo)記都處理完畢,current 指針此時(shí)應(yīng)回到root 結(jié)點(diǎn)上,DOM 樹生成完畢。若 current 指針未能返回到 root 結(jié)點(diǎn)上,說明存在未能閉合的標(biāo)簽,此時(shí) DOM 樹生成器會(huì)自動(dòng)補(bǔ)全這些標(biāo)簽,但不考慮標(biāo)簽之間的從屬關(guān)系是否正確。若 current 指針提前返回到 root 結(jié)點(diǎn)上,后續(xù)多余的 HTML 閉合標(biāo)簽標(biāo)記將被拋棄,但對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)簽標(biāo)記,DOM 樹生成器會(huì)嘗試將其置入<body>標(biāo)簽的末尾。以上操作符合 HTML 標(biāo)準(zhǔn),保證了 HTML 的容錯(cuò)性。2.3 Chromium 瀏覽器的腳本引擎 V8 分析JavaScript 腳本語言因?yàn)槠涮赜械拿嫦驅(qū)ο筇匦訹27]、事件驅(qū)動(dòng)特性、安全性
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本文編號(hào):2871847

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