FSE20-Intelligent REST API Data Fuzzing

要点：fuzzing，REST API，测试

总结

• 智能地生成嵌入在REST API请求中的数据负载

• 生成方法

• 1. schema fuzzing规则
  2. fuzzing 规则的组合方法
  3. 搜索方法（对请求body每个值fuzzing的顺序）
  4. 从swagger、响应、example中提取数据值

• 评估标准：某种fuzzing方法能出发error的类型数量，数量越多，越有效

Intro

• fuzzing: automatic test generation and execution with the goal of finding security vulnerabilities.

• 目的：评估多种fuzzing技术(对rest api请求的fuzzing)

Background

• 这篇文章研究了如何fuzzing有状态的rest API, (尤其相对于RESTler而言）。通过智能fuzzing，生成更复杂的数据，找到更多的服务器错误

Schema Fuzzing - 最基本的表单fuzzing

• fuzzing规则 – 对请求body tree的fuzzing

• Node fuzzing rules

  • Drop
  • Select
  • Duplicate
  • Type

• Tree fuzzing 规则

  • single: fuzzing一个节点
  • path：选一条路径fuzzing
  • all

• 实验

• 实验评估

  • 错误信息

  • error code

  • error message

  • error type = code+message

• 实验设置

  • 实验了以上12种组合，4个node*3个tree规则
  • 每条请求有最多1000个fuzzing点 | 一个请求最多fuzzing 1000次

• 结果

• 

• 对于 drop和select而言，path比随机更好，随机会空间爆炸，path效率更高

• type和duplicate都可能引起反序列化错误

• 每种fuzzing都有自己发现的独有错误

• path最合适来fuzzing，不引入反序列化错误且有效率

Combining Schema Fuzzing Rules – fuzzing结合规则

• 基本规则

• 依次使用drop、select、duplicate、type对tree节点依次fuzzing，drop出结果后，再使用select对结果fuzzing，…

• 组合：四选二、四选三、四选四

• fuzzing次序

• BFS

• DFS

• Random

• 结论

• drop、select、type结合是很有效的，尤其是drop、select在type前fuzzing

• duplicate没什么用

• RD最有效

Data Value Rendering - 根据数据值fuzzing

• 当前challenges：无效值会被拒绝，例如global却填入europ

• 缺少客户端信息，例如ID、group name

• 缺少domain信息，例如local、global字段或者时间

• 缺少运行时依赖信息，后一个请求依赖于前一个

• 信息来源（rendering策略）

• 静态 type-value 字典

• 从swagger提取的样例

• 从响应中匹配字段

  • 两种匹配策略：conservative（父节点和当前节点类型相同），aggressive（当前节点类型相同）

• render策略

• Baseline (BAS): 字典中选择

• Examples only (EXM): example选择，然后字典选择

• Responses only (conservative) (CON):保守模式选择，然后字典选择

• Responses only (aggressive) (AGG)：aggressive选择，然后…

• Responses (conservative) and examples (CON+EXM)

• Responses (aggressive) and examples (AGG+EXM)

• 结论

• swagger样例能带来更多的错误类型覆盖

• 为叶子结点使用响应值fuzzing可以显著提高效果，尤其是激进模式

BUG HUNTING IN CLOUD SERVICES - 对云服务器的实验

• 实验参数设置

• Each phase has a budget of 10 times the number of nodes in the schema

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讨论