專利名稱：一種復(fù)合條件分支結(jié)構(gòu)的識(shí)別方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于逆向工程和程序分析領(lǐng)域，具體涉及一種識(shí)別復(fù)合條件分支結(jié)構(gòu)的方法，可用于反編譯、軟件測試等設(shè)備中，能夠有效地將程序控制流圖結(jié)構(gòu)化。
背景技術(shù)：
反編譯是從可執(zhí)行文件(表現(xiàn)為計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的二進(jìn)制編碼)獲得與源程序等效的高級代碼的技術(shù)，是逆向工程領(lǐng)域的核心技術(shù)之一，在不同的應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。
最初，反編譯技術(shù)主要應(yīng)用于輔助程序移植，如將程序從第二代計(jì)算機(jī)向第三代計(jì)算機(jī)遷移；到了70年代和80年代，反編譯技術(shù)開始被用于再工程(Re-engineering)，包括對遺失源碼或第三方的二進(jìn)制程序進(jìn)行理解、文檔化、重構(gòu)和修改；從90年代中后期開始，信息安全領(lǐng)域?qū)Ψ淳幾g技術(shù)有了巨大的應(yīng)用需求，比如挖掘軟件安全漏洞、分析惡意軟件等工作，都對反編譯技術(shù)有著很高的依賴。
控制流分析是反編譯中的重要研究領(lǐng)域，復(fù)合條件分支識(shí)別、嵌套循環(huán)識(shí)別和多路分支(switch)識(shí)別是其中最重要的三個(gè)控制結(jié)構(gòu)識(shí)別問題，也是反編譯自動(dòng)化的核心技術(shù)之一。如果不能準(zhǔn)確識(shí)別這三種控制結(jié)構(gòu)，會(huì)嚴(yán)重制約反編譯技術(shù)的發(fā)展，限制反編譯技術(shù)在其它領(lǐng)域的應(yīng)用。
復(fù)合條件分支的識(shí)別是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語言中條件分支語句的編譯問題的逆命題。當(dāng)高級語言程序被編譯成了二進(jìn)制程序以后，其中的分支語句常常因?yàn)閮?nèi)部的復(fù)合條件而分裂成了多個(gè)條件跳轉(zhuǎn)指令，其單入口的結(jié)構(gòu)化特性遭到了破壞。如圖1所示，含有復(fù)合條件分支結(jié)構(gòu)的代碼對應(yīng)圖2中的控制流圖結(jié)構(gòu)。雖然原程序遵從單入口多出口的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)原則，但該程序被編譯后產(chǎn)生的二進(jìn)制程序的控制流圖中含有若干多入口、多出口結(jié)構(gòu)，不再符合結(jié)構(gòu)化原則。
復(fù)合條件分支識(shí)別，就是如何將二進(jìn)制程序中分立的條件跳轉(zhuǎn)指令識(shí)別成一個(gè)完整的復(fù)合條件分支語句，從而在反編譯生成的高級語言程序結(jié)構(gòu)中仍然保持較好的結(jié)構(gòu)化特性。如果該問題不能較好的獲得解決，即不能準(zhǔn)確的將屬于同一個(gè)復(fù)合條件分支語句的條件跳轉(zhuǎn)指令集合識(shí)別出來，則需要補(bǔ)充額外的goto語句來銜接控制流，將會(huì)直接影響到反編譯最終生成的源程序的結(jié)構(gòu)化特性，進(jìn)而降低其可讀性，同時(shí)增大后期分析的難度。
復(fù)合條件分支識(shí)別問題被提出的時(shí)間很晚，研究進(jìn)展緩慢。雖然從可執(zhí)行文件獲得程序控制流信息的技術(shù)已經(jīng)很成熟，但是仍然沒有方法可以在程序控制流信息基礎(chǔ)上準(zhǔn)確有效識(shí)別復(fù)合條件分支結(jié)構(gòu)。
C.Cifuentes提出的啟發(fā)式方法是目前才用較多的方法(參見C.Cifucntes，“Reversecompilation techniques”，PhD Thesis，Queenslanc University of Technology，1994)，但該方法存在大量漏報(bào)，許多復(fù)合條件分支彼此相關(guān)時(shí)，大量復(fù)合條件分支結(jié)構(gòu)不能被識(shí)別。
E.Moretti等人提出的方法(參見E.Moretti，G.Chanteperdrix，and A.Osorio，“NewAlgorithms for Control-Flow Graph Structuring”Proceeding of the Fifth EuropeanConference on Software Maintenance and Reengineering，2001)需要使用復(fù)雜的Interval/DSG結(jié)構(gòu)，不僅操作復(fù)雜，效率低，而且在某些情形下會(huì)將不是復(fù)合條件分支結(jié)構(gòu)的語句錯(cuò)誤地識(shí)別為復(fù)合條件分支結(jié)構(gòu)。
K.Kaspersky提出的方法(參見K.Kaspersky，Hacker Disassembling Uncovered，黑客反匯編揭秘，A-List LLC，P384，2004)雖然有效，但是需要人為手工判斷，無法自動(dòng)化識(shí)別復(fù)合條件分支結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于級聯(lián)分支網(wǎng)絡(luò)的復(fù)合條件分支識(shí)別的方法，能夠精確、自動(dòng)化識(shí)別復(fù)合條件分支結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的復(fù)合條件分支結(jié)構(gòu)的識(shí)別方法，其步驟包括1.對可執(zhí)行文件進(jìn)行反匯編，得到該可執(zhí)行文件的中間代碼；2.從上述中間代碼中提取控制流信息，得到控制流圖；3.遍歷控制流圖，得到級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)，其中該級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)滿足；1)具有唯一的入口節(jié)點(diǎn)，其該節(jié)點(diǎn)為該級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)中所有其他節(jié)點(diǎn)的必經(jīng)節(jié)點(diǎn)；2)具有兩出口節(jié)點(diǎn)，該級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)中的其他節(jié)點(diǎn)均存在到兩出口節(jié)點(diǎn)的路徑；3)除出口節(jié)點(diǎn)外的其他節(jié)點(diǎn)均是分支節(jié)點(diǎn)；4)該級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)中沒有循環(huán)路徑；4.將包含級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)對應(yīng)的控制流圖識(shí)別為復(fù)合條件分支結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明可以采取下述擴(kuò)展步驟遍歷控制流圖，得到級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)按序遍歷控制流圖的所有節(jié)點(diǎn)，將首次訪問的且不屬于任何已知級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)的分支節(jié)點(diǎn)作為級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)；接著訪問該節(jié)點(diǎn)的直接后繼節(jié)點(diǎn)，如該后繼節(jié)點(diǎn)為分支節(jié)點(diǎn)，且不會(huì)與級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)中的其他節(jié)點(diǎn)構(gòu)成循環(huán)，同時(shí)該后繼節(jié)點(diǎn)的所有直接前驅(qū)節(jié)點(diǎn)均在級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)內(nèi)，則將該后繼節(jié)點(diǎn)作為級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)，直到?jīng)]有新的節(jié)點(diǎn)可以作為該級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)。
對于上述確定的級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)，還可通過收縮步驟刪除其中的冗余節(jié)點(diǎn)，以得到精確的級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)，其步驟如下
檢查上述級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)中的節(jié)點(diǎn)是否具有位于級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)之外的直接后繼分支節(jié)點(diǎn)，當(dāng)這些節(jié)點(diǎn)的總數(shù)不等于2時(shí)，刪除距離級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)第一個(gè)節(jié)點(diǎn)最遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)，直到上述總數(shù)為2，將刪除上述節(jié)點(diǎn)后的級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)作為精確的級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)。
下面闡述本發(fā)明方法的原理，給出級聯(lián)分支網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)概念的適當(dāng)說明。由于程序控制流圖、基本塊等概念為本領(lǐng)域基本概念，不作具體說明，可參考《編譯程序設(shè)計(jì)原理》一書(杜淑敏等，北京大學(xué)出版社，2003)。
擴(kuò)展基本塊在程序控制流圖中，如果一個(gè)基本塊b(對應(yīng)為控制流圖中的一個(gè)節(jié)點(diǎn))有且僅有一個(gè)直接后繼基本塊c，且基本塊c有且僅有一個(gè)直接前驅(qū)基本塊b，稱b，c是“可擴(kuò)展的基本塊”；合并可擴(kuò)展的基本塊b、c后，形成擴(kuò)展基本塊b′，并在程序控制流圖中，用b′代替b、c。重復(fù)所述過程，直至程序控制流圖中沒有可擴(kuò)展的基本塊。
分支基本塊分支基本塊b(對應(yīng)為控制流圖中的分支節(jié)點(diǎn))是一個(gè)有兩個(gè)直接后繼節(jié)點(diǎn)的擴(kuò)展基本塊。
偏序關(guān)系“＜＜”在控制流圖G中，對于兩個(gè)節(jié)點(diǎn)bi、bj，如果存在一條從bi到bj的路徑，稱bi＜＜bj。
級聯(lián)分支網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)分支網(wǎng)絡(luò)T＝(N’，E’，h’，t，f)是控制流圖(N，E，h)的子圖，進(jìn)一步滿足1)除t，f外，N’中節(jié)點(diǎn)都是分支基本塊；E’是N’中節(jié)點(diǎn)之間邊的集合；2)h’是T唯一的入口節(jié)點(diǎn)，是T中所有其他節(jié)點(diǎn)的必經(jīng)節(jié)點(diǎn)(dominator)；3)t、f是T有且僅有的兩個(gè)出口節(jié)點(diǎn)；t、f外，T中任意節(jié)點(diǎn)n，都有n＜＜t且n＜＜fT中沒有循環(huán)路徑；由于級聯(lián)分支網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部沒有循環(huán)路徑，所以各節(jié)點(diǎn)之間存在一致的偏序關(guān)系“＜＜”。本發(fā)明所述的級聯(lián)分支網(wǎng)絡(luò)概念，是級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)的拓?fù)浔硎救我鈴?fù)合條件結(jié)構(gòu)對應(yīng)的控制流圖一定是級聯(lián)分支網(wǎng)絡(luò)，而任意級聯(lián)分支網(wǎng)絡(luò)，一定對應(yīng)某種復(fù)合條件分支結(jié)構(gòu)。因此，得到精確的級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)，就可以識(shí)別復(fù)合條件分支結(jié)構(gòu)。
由于現(xiàn)在反匯編技術(shù)已經(jīng)十分成熟，利用各種反匯編工具，如IDA Pro、Objdump，可以自動(dòng)化獲得可執(zhí)行文件的中間代碼表示以及提取程序的控制流信息。在可執(zhí)行文件的控制流信息基礎(chǔ)上，本發(fā)明可以精確識(shí)別復(fù)合條件分支結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)確結(jié)構(gòu)化程序控制流圖。
與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于，本發(fā)明首次提出與復(fù)合條件分支結(jié)構(gòu)等價(jià)的級聯(lián)分支網(wǎng)絡(luò)的概念，并在級聯(lián)分支網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特征基礎(chǔ)上定義一種偏序關(guān)系，從而通過判定級聯(lián)分支網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)復(fù)合條件分支結(jié)構(gòu)的精確識(shí)別。
本發(fā)明有如下優(yōu)勢1.本發(fā)明所述方法比傳統(tǒng)的C.Cifucntes提出的方法更加準(zhǔn)確，能夠識(shí)別復(fù)合條件分支相互耦合的情況；2.本發(fā)明所述方法比E.Moretti提出的方法更加準(zhǔn)確，不會(huì)將兩個(gè)相鄰的復(fù)合條件分支識(shí)別成一個(gè)復(fù)合條件分支，也不需要使用Interval/DSG等復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行輔助識(shí)別，效率更高。
3.本發(fā)明所述方法是完全自動(dòng)化識(shí)別復(fù)合條件分支結(jié)構(gòu)，比K.Kaspersky提出的手工檢測方法更具實(shí)用性和推廣價(jià)值。
本發(fā)明的方法比現(xiàn)有的識(shí)別方法要更加準(zhǔn)確，漏報(bào)和誤報(bào)的情形有明顯改善；同時(shí)本方法是決定性方法，不需要進(jìn)行啟發(fā)式搜索或者使用Interval/DSG等復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)效率與現(xiàn)有識(shí)別方法相比更高；而且本發(fā)明是完全自動(dòng)化識(shí)別復(fù)合條件分支結(jié)構(gòu)的方法。


圖1是高級語言中含復(fù)合條件分支結(jié)構(gòu)的代碼示例圖2是圖1中代碼對應(yīng)的控制流3是圖2中包含的分支網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖4是本發(fā)明實(shí)例的分支網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)擴(kuò)展過程示意5是圖4中分支網(wǎng)絡(luò)上界規(guī)模收縮過程示意6是具體實(shí)施實(shí)例中分支網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展步驟流程7是具體實(shí)施實(shí)例中分支網(wǎng)絡(luò)收縮步驟流程8為本發(fā)明方法在反編譯過程中所處環(huán)節(jié)示意圖具體實(shí)施方式
本發(fā)明方法在反編譯過程中所處的位置如圖8所示，在將可執(zhí)行文件進(jìn)行反編譯后，得到中間代碼信息，提取控制流信息，得到程序控制流圖。由前所述，現(xiàn)在反匯編技術(shù)已經(jīng)十分成熟，利用各種反匯編工具，如IDA Pro、Objdump，可以自動(dòng)化獲得可執(zhí)行文件的中間代碼表示以及提取程序的控制流信息。
對反匯編得到的控制流圖進(jìn)行遍歷，得到級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)，具體可以采用下述步驟1.級聯(lián)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展步驟在程序控制流圖中，界定級聯(lián)分支網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的規(guī)模上界，確定所有可能屬于該級聯(lián)分支網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)。
2.級聯(lián)網(wǎng)絡(luò)收縮步驟在上述過程基礎(chǔ)上，根據(jù)上述的偏序關(guān)系，在級聯(lián)分支網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的上界規(guī)模中，刪除冗余節(jié)點(diǎn)，精確識(shí)別分支網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
所述擴(kuò)展步驟，具體包括下列操作1)給定由反匯編得到的未識(shí)別復(fù)合條件分支結(jié)構(gòu)的程序控制流圖G＝(N，E，h)，以及程序基本塊空集合N1；2)按序遍歷控制流圖G，將首次訪問到的且不屬于任何級聯(lián)分支網(wǎng)絡(luò)的分支基本塊h’添加到集合N1中；3)集合P＝{bj|任意bi∈N1，bj是bi的直接后繼，bj是分支節(jié)點(diǎn)，且bjN1}中的任意基本塊bj，如果bj所有的直接前驅(qū)節(jié)點(diǎn)都屬于N1，且N1中節(jié)點(diǎn)與bj不會(huì)構(gòu)成環(huán)路徑，則將bj添加到N1中；重復(fù)步驟3)，直至N1不再變化。
經(jīng)過上述擴(kuò)展步驟，可以得到包含級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)的信息，完全可以用于復(fù)合條件分支結(jié)構(gòu)的識(shí)別。
但通過擴(kuò)展步驟得到的級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)可能包含一些冗余節(jié)點(diǎn)，為保證得到精確的不存在冗余節(jié)點(diǎn)的級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)，以便更加精確地識(shí)別復(fù)合條件分支結(jié)構(gòu)，本發(fā)明還可進(jìn)行收縮步驟，刪除冗余節(jié)點(diǎn)。
所述收縮步驟，具體包括下列操作1)給定由反匯編得到的未識(shí)別級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)的程序控制流圖G＝(N，E，h)，以及擴(kuò)展步驟得到的程序基本塊集合N1，起始分支基本塊h’；其中N1為擴(kuò)展步驟中確定的級聯(lián)分支網(wǎng)絡(luò)上界集合；2)計(jì)算集合0＝{bj|任意bi∈N1，bi是bj的直接后繼，且bjN1}。
3)如果集合0中元素個(gè)數(shù)不等于2，刪除N1中由偏序關(guān)系”＜＜”定義的“最大”節(jié)點(diǎn)。由于是偏序關(guān)系，所以可能有多個(gè)“最大”節(jié)點(diǎn)，此時(shí)則將這些“最大”節(jié)點(diǎn)全部刪除(在本發(fā)明中，N1中“最大”的節(jié)點(diǎn)具體指N1中距離h’最遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn))。跳轉(zhuǎn)到步驟2)；4)如果集合0中元素個(gè)數(shù)等于2，令0中兩個(gè)元素分別為t和f，則T＝(N1’，E1’，h’，t，f)形成級聯(lián)分支網(wǎng)絡(luò)。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施實(shí)例對本發(fā)明的具體實(shí)施方案作進(jìn)一步的描述。
在具體實(shí)施實(shí)例中，本發(fā)明通過判定圖3所示的級聯(lián)分支網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而識(shí)別圖1代碼所示的復(fù)合條件分支結(jié)構(gòu)。
圖1中代碼示例的完整控制流圖見圖2。
為精確判定級聯(lián)分支網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，首先進(jìn)行分支網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展步驟，以界定級聯(lián)分支網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)規(guī)模的上界，確定所有可能屬于該級聯(lián)分支網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)。然后進(jìn)行分支網(wǎng)絡(luò)收縮步驟在級聯(lián)分支網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上界基礎(chǔ)上，刪除冗余節(jié)點(diǎn)，精確識(shí)別級聯(lián)分支網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
圖4為實(shí)施實(shí)例中級聯(lián)分支網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展步驟示意圖。參見圖6，詳細(xì)解釋分支網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展步驟具體工作流程給定未識(shí)別復(fù)合條件分支結(jié)構(gòu)的程序控制流圖G＝(N，E，h)，以及程序基本塊空集合N1；1.將首次訪問且不屬于任何已確定的級聯(lián)分支網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的分支節(jié)點(diǎn)h’添加至集合N1；如圖4(1)所示，分支節(jié)點(diǎn)“a＜＝b”添加至集合N1中；2.繼續(xù)執(zhí)行下列操作1)確定N1節(jié)點(diǎn)的直接后繼節(jié)點(diǎn)中，既是分支節(jié)點(diǎn)又不屬于N1的節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的集合P；在實(shí)施實(shí)例中，N1中節(jié)點(diǎn)“a＜b”的直接后繼節(jié)點(diǎn)“a＝＝0”和“a?。絚”都是分支節(jié)點(diǎn)，且不屬于N1，集合P＝{“a＝＝0”，“a?。絚”}；2)對于集合P中任意節(jié)點(diǎn)bj，如果bj的直接前驅(qū)都在N1中，且bj不會(huì)與N1中節(jié)點(diǎn)構(gòu)成循環(huán)路徑，則將bj添加至N1中；實(shí)施實(shí)例中，“a＝＝0”和“a?。絚”的直接前驅(qū)都在N1中，且與N1中節(jié)點(diǎn)不構(gòu)成循環(huán)路徑?！癮＝＝0”和“a！＝c”添加至N1中；3)N1發(fā)生變化，繼續(xù)執(zhí)行擴(kuò)展步驟；重新確定N1節(jié)點(diǎn)的直接后繼節(jié)點(diǎn)中，既是分支節(jié)點(diǎn)又不屬于N1的節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的集合P＝{“c＝＝0”，“c！＝d”}；進(jìn)一步判斷，“c＝＝0”、“c?。絛”的直接前驅(qū)都在N1中，且“c＝＝0”、“c?。絛”與N1中節(jié)點(diǎn)不構(gòu)成循環(huán)路徑?！癱＝＝0”，“c?。絛”添加至N1中；4)此時(shí)N1每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的直接后繼節(jié)點(diǎn)中，既是分支節(jié)點(diǎn)又不屬于N1的節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的集合P＝{}，N1不再發(fā)生變化，級聯(lián)分支網(wǎng)絡(luò)上界規(guī)模確定。圖4(3)為實(shí)施實(shí)例的級聯(lián)分支網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展的結(jié)果，實(shí)線所繪節(jié)點(diǎn)為級聯(lián)分支網(wǎng)絡(luò)的上界規(guī)模。
圖5為實(shí)例中級聯(lián)分支網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)收縮步驟示意圖。參加圖7，詳細(xì)解釋分支網(wǎng)絡(luò)收縮步驟具體操作1.初始集合N1是擴(kuò)展步驟確定的級聯(lián)分支網(wǎng)絡(luò)上界集合；本實(shí)例中，N1中節(jié)點(diǎn)為圖5(3)中實(shí)線所繪節(jié)點(diǎn)，h’為節(jié)點(diǎn)”a＜＝b”；2.確定N1所有節(jié)點(diǎn)的直接后繼節(jié)點(diǎn)中，不屬于N1的節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的集合0。如圖5(3)虛線所繪節(jié)點(diǎn)，0＝{“printf(“OK”)”，“printf(“###”)”，“fin”}；3.集合0中元素個(gè)數(shù)不等于2時(shí)，根據(jù)前文定義的偏序關(guān)系”＜＜”，將N1中“最大”的節(jié)點(diǎn)刪除。在實(shí)施實(shí)例中，0中節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)為3，其中節(jié)點(diǎn)“c！＝d”為“最大”節(jié)點(diǎn)，將其刪除；4.參見圖5(4)，刪除節(jié)點(diǎn)“c?。絛”后，N1所有節(jié)點(diǎn)的直接后繼節(jié)點(diǎn)中，不屬于N1的節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的集合0＝{“printf(“OK”)”，“c?。絛”}。此時(shí)0中元素個(gè)數(shù)為2；
5.0中元素個(gè)數(shù)為2時(shí)，精確判定級聯(lián)分支網(wǎng)絡(luò)(N1，h’，t，f)，其中N1＝{“a＜b”，“a＝＝0”，“a?。絚”，“c＝＝0”}，h’＝”a＜b”，，t＝“printf(“OK”)”，f＝“c?。絛”。
6.進(jìn)一步，N1可以精確識(shí)別圖1中所示的復(fù)合條件分支。將N1中分支結(jié)點(diǎn)合并后，即為(a＞b)&&(a?。?))||((a＝＝c)&&(c?。?))復(fù)合條件分支。
在級聯(lián)分支網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展步驟和級聯(lián)分支網(wǎng)絡(luò)收縮步驟處理后，本發(fā)明可以有效判定級聯(lián)分支網(wǎng)絡(luò)，精確識(shí)別復(fù)合條件結(jié)構(gòu)，有效結(jié)構(gòu)化程序控制流圖。本發(fā)明已在申請人研制的反編譯工具上應(yīng)用，取得了很好效果，實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的目的。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合條件分支結(jié)構(gòu)的識(shí)別方法，其步驟包括1)對可執(zhí)行文件進(jìn)行反匯編，得到該可執(zhí)行文件的中間代碼；2)從上述中間代碼中提取控制流信息，得到控制流圖；3)遍歷控制流圖，得到級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)，其中該級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)滿足；3-1)具有唯一的入口節(jié)點(diǎn)，其該節(jié)點(diǎn)為該級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)中所有其他節(jié)點(diǎn)的必經(jīng)節(jié)點(diǎn)；3-2)具有兩出口節(jié)點(diǎn)，該級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)中的其他節(jié)點(diǎn)均存在到兩出口節(jié)點(diǎn)的路徑；3-3)除出口節(jié)點(diǎn)外，其他節(jié)點(diǎn)均為分支節(jié)點(diǎn)；3-4)該級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)中沒有循環(huán)路徑；4)將包含級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)的控制流圖結(jié)構(gòu)識(shí)別為復(fù)合條件分支結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合條件分支結(jié)構(gòu)的識(shí)別方法，其特征在于步驟3)采取下述擴(kuò)展步驟遍歷控制流圖，得到級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)按序遍歷控制流圖的所有節(jié)點(diǎn)，將首次訪問的且不屬于任何已知級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)的分支節(jié)點(diǎn)作為級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)；接著訪問該節(jié)點(diǎn)的直接后繼節(jié)點(diǎn)，如該后繼節(jié)點(diǎn)為分支節(jié)點(diǎn)，且不會(huì)與級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)中的其他節(jié)點(diǎn)構(gòu)成循環(huán)，同時(shí)該后繼節(jié)點(diǎn)的所有直接前驅(qū)節(jié)點(diǎn)均在級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)內(nèi)，則將該后繼節(jié)點(diǎn)作為級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)，直到?jīng)]有新的節(jié)點(diǎn)可以作為該級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)。
3.如權(quán)利要求2所述的復(fù)合條件分支結(jié)構(gòu)的識(shí)別方法，其特征在于通過收縮步驟刪除所述級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)的冗余節(jié)點(diǎn)檢查上述級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)中的節(jié)點(diǎn)，確定是否具有位于級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)之外的直接后繼分支節(jié)點(diǎn)，當(dāng)這些節(jié)點(diǎn)的總數(shù)不等于2時(shí)，刪除距離級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)第一個(gè)節(jié)點(diǎn)最遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)，直到上述總數(shù)為2，將刪除上述節(jié)點(diǎn)后的級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)作為精確的級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1-3任一所述的復(fù)合條件分支結(jié)構(gòu)的識(shí)別方法，其特征在于所述節(jié)點(diǎn)為擴(kuò)展后的節(jié)點(diǎn)。
5.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合條件分支結(jié)構(gòu)的識(shí)別方法，其特征在于采用反匯編工具IDA Pro對可執(zhí)行文件進(jìn)行反匯編。
6.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合條件分支結(jié)構(gòu)的識(shí)別方法，其特征在于采用反匯編工具Objdump對可執(zhí)行文件進(jìn)行反匯編。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種識(shí)別復(fù)合條件分支結(jié)構(gòu)的方法，其步驟包括對可執(zhí)行文件進(jìn)行反匯編，得到該可執(zhí)行文件的中間代碼；從上述中間代碼中提取控制流信息，得到控制流圖；遍歷控制流圖，得到級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)；將級聯(lián)分支結(jié)構(gòu)對應(yīng)的控制流圖識(shí)別為復(fù)合條件分支結(jié)構(gòu)。在可執(zhí)行文件的控制流信息基礎(chǔ)上，本發(fā)明可以精確、自動(dòng)化識(shí)別復(fù)合條件分支結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)確結(jié)構(gòu)化程序控制流圖，比現(xiàn)有的識(shí)別方法要更加準(zhǔn)確，漏報(bào)和誤報(bào)的情形有明顯改善，實(shí)現(xiàn)效率高?？捎糜诜淳幾g、軟件測試等設(shè)備中。
文檔編號(hào)G06F9/45GK101063944SQ20061016967
公開日2007年10月31日 申請日期2006年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月27日
發(fā)明者韋韜, 王鐵磊, 鄒維, 李佳靜, 毛劍, 王偉 申請人:北京大學(xué)