UBfuzz: Finding Bugs in Sanitizer Implementations

本文提出了一个测试框架，用于验证编译器中清洗器实现的有效性。我们的核心组件包括（1）一个专门设计用于生成包含未定义行为（UB）程序的程序生成器，和（2）一种新颖的清洗器测试测试预言。程序生成器采用Shadow语句插入，这是一种通用且有效的方法，用于将UB引入到有效的种子程序中。生成的UB程序随后用于多个清洗器实现的差分测试。然而，不一致的清洗器报告可能源于编译器优化或清洗器漏洞。为了准确确定差异是否由清洗器漏洞引起，我们引入了一种新的测试预言，称为崩溃点映射。我们已经将我们的技术合并到UBfuzz中，这是一个用于测试清洗器的实用工具。在为期五个月的测试期间，UBfuzz成功地在GCC和LLVM清洗器中发现了31个漏洞。这些漏洞揭示了清洗器中严重的假阴性问题，即程序中某些UB未被报告。这项研究为进一步研究这一关键领域铺平了道路。

验证编译器中的消毒剂实现是否正确，并解决消毒剂漏报问题。

提出了一个测试框架，包括一个生成器和一个新的测试 Oracle，用于产生包含未定义行为的程序，并对多个消毒剂实现进行差分测试。为了准确确定差异是否由消毒剂错误引起，引入了新的测试 Oracle，称为崩溃点映射。

使用 Shadow Statement Insertion 产生包含未定义行为的程序，成功发现了 GCC 和 LLVM 消毒剂中的 31 个错误。

与最近的消毒剂测试研究相关的论文包括：Fuzzing with Code Fragments，Fuzzing File Systems via Two-Dimensional Input Space Exploration，以及Fuzzing: Hack, Art, and Science。