模糊测试如何为软件公司节省数百万美元？

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如果您的软件面临一个无人想到要测试的不可预测的输入，会发生什么？它能经受住挑战还是会灾难性地失败？软件一直是每个行业的支柱，无论是电子商务平台还是金融行业。为了获得这种信任，软件必须强大、可靠和安全，才能绝对无缝地运行。然而，让您的软件没有可能导致灾难性故障或安全漏洞的漏洞是一项关键挑战。

将您的软件视为一座堡垒。您难道不想测试其对每种可能的攻击的防御能力吗？这就是模糊测试发挥作用的地方。让我们来探讨一下为什么您需要它来为您的公司维护一个强大的免疫软件系统。

什么是模糊测试？

这通常被称为 **模糊测试**，本质上是一种软件测试技术，我们用它来识别系统中的意外行为、错误和漏洞。它涉及向程序发送随机和意外的输入，以查看其反应。另一方面，我们的目标是发现某些传统测试方法可能遗漏的缺陷，主要是在某些边缘情况下。

想知道模糊测试是如何工作的吗？让我们将其分解为三个简单的步骤，以便您了解它如何发现其他人可能错过的漏洞。

模糊测试如何工作？

模糊测试过程通常包括 3 个步骤：

  • 步骤 1：输入生成：模糊测试器是一种创建大量随机和不寻常输入来测试程序的工具。这些输入特别有助于模拟现实世界中的任何异常情况。
  • 第 2 步：程序执行：您正在测试的相应程序只是将所有这些输入视为真实的，模拟现实世界的情况来测试它的强度以及它可以攻击的地方。
  • 步骤 3：观察故障：模糊测试工具（模糊测试工具）观察程序的响应方式，寻找程序错误，例如崩溃或意外行为。
    • Types of Fuzz Testing - keploy

    此外，Fuzzer 可以以不同的方式运行，例如：

  • 黑盒模糊测试：在不了解程序内部结构和行为的情况下进行测试。
  • 白盒模糊测试：利用程序对所有逻辑和代码的理解来进行测试。
  • 灰盒模糊测试：当然是黑盒和白盒方法的结合。

    • 关于模糊测试：游戏规则改变者

    这是模糊测试中如此重要的组成部分，因为它能够暴露模型手动测试甚至自动化测试用例可能遗漏的许多隐藏的错误和漏洞。

    模糊测试擅长于：

  • 查找边缘情况：这种测试可以显示系统在异常或极端情况下的行为。
  • 提高安全性：模糊测试用于查找许多关键漏洞，包括零日漏洞。
  • 模糊测试器可以确保稳定性：模糊测试可以揭示进程的损坏。

    • 当 Bug 需要付出代价时：一家软件公司的 Shuqi

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    案例研究 1：Rubrik 的模糊测试

    想象一下，如果您的备份系统在紧急情况下悄然失效。您的客户会如何反应？Rubrik 不会听之任之。

    Rubrik 数据管理解决方案提供商 该公司之前一直面临一些棘手的问题，包括让系统承受不可预测的情况，例如变化的工作负载、不可靠的网络和有缺陷的第三方 API。所有这些都存在罕见错误的风险，因此这些错误可能会进入生产环境。

    Rubrik 自己曾使用畸形和意外的输入来测试他们的备份系统。当他们进行实际测试时，他们发现了一个大问题，数据库中的罕见故障会损坏数据或使系统过载。如果没有模糊测试，这些细微的问题可能会悄无声息地影响到生产，在紧急情况下可能会损害客户运营。Rubrik 的经验表明，模糊测试如何帮助识别和修复组织内部的关键缺陷，确保系统的可靠性并在困难时期让客户满意。

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    案例研究-2：以太坊的财务损失

    如果一个隐藏的漏洞导致整个系统停运数天，该怎么办？这就是以太坊面临的风险，而模糊测试可以避免这种情况。

    以太坊可以被视为另一个案例研究的例子，但由于错过了模糊测试技术，从而毁了自己的声誉。 2020 年 11 月，以太坊网络中发现了一个严重的拒绝服务 (DoS) 漏洞。 此漏洞在代码中存在了一年多，如果未被发现，可能会导致以太坊网络关闭。 此漏洞在代码中存在了一年多，如果恶意实体利用了此漏洞，可能会导致整个以太坊网络关闭。

    代码库经过内部安全审计员和聘请的外部审计员多次审计。

  • 潜在的网络停机
  • 代币价值下降
  • 投资者信心

    • 准备好开始使用模糊测试保护您的软件了吗？以下是您可以逐步实施的方法

    大陆航空的模糊测试：早期发现关键漏洞的那一刻

    Continental's Early Detection of Critical Bugs through fuzz testing - Keploy

    案例研究 3：大陆航空对模糊测试的依赖

    还有一个案例研究值得一提。这是关于一家名为大陆集团的公司，这是一家一级汽车供应商，该公司接受并采用了模糊测试技术。大陆集团此前已将模糊测试工具和技术纳入其开发流程，以应对汽车领域嵌入式系统的挑战。

    由于模糊测试现在被用于增强 AUTOSAR 应用程序的稳健性，这对于汽车安全系统（AUTomotive Open System ARchitecture）至关重要。

    任何人都会非常喜欢 Continental 的软件在环模糊测试方法，他们使用这种方法来测试此类应用程序。因此，他们可以完全在自己的软件内部执行测试，而无需任何特殊硬件。这种方法可以加速任何给定的测试阶段，并允许公司在开发周期的早期识别漏洞。还有什么比这更好的呢？

    总之，这个案例强调了采用模糊测试如何帮助具有严格安全标准的行业（例如汽车行业）的公司更早地发现漏洞，简化开发流程，从而最终确保关键软件系统的可靠性。

    模糊测试实际应用

    理解所有主要示例以了解在模糊测试活动中发现的敏感性和暴露情况这一部分非常重要。

    模糊测试是一种有效的方法，可以发现通过常规技术无法发现的漏洞。以下是使用模糊测试发现的一些漏洞示例，以及它们可能给公司带来哪些重大风险。

    发现的漏洞示例：

  • 支付网关缓冲区溢出：在最常见的案例之一中，模糊测试发现了一个漏洞，当在线支付网关处理过多数据时，该漏洞会导致系统故障。因此，系统没有正确处理专门创建的输入，其中一些输入在发送到系统时，将使攻击者能够在内存中编写代码、崩溃甚至执行恶意代码。如果这个漏洞未被发现，可能会导致未经授权的金融交易并泄露敏感的用户数据。
  • Web 应用程序中的 SQL 注入：黑客可以利用此漏洞访问敏感的客户数据，如密码和付款详细信息。此类攻击可能导致严重的数据泄露和合规违规（例如 GDPR 罚款）。

    • 潜在的财务损失

    模糊测试能够在这些漏洞进入生产之前识别它们，这种能力非常宝贵。通过在开发早期发现问题，模糊测试有助于减轻未检测到的安全漏洞可能造成的财务和声誉损失。

  • 声誉受损和客户信任度下降：成功利用这些漏洞将导致立即的财务损失。声誉受损可能非常严重。例如，对于您提到的支付网关漏洞，仅仅是有关漏洞的消息就可能导致消费者信任度严重下降。客户可能会完全放弃该平台，造成巨大的收入损失。
  • 法律和合规成本：SQL 注入案例将对公司产生法律影响。泄露敏感客户数据的违规行为可能会导致诉讼、监管罚款和需要进行安全升级，所有这些都会增加大量成本。除了处理违规行为的前期成本外，该公司还需要提供赔偿

    • 经验教训

  • 及早发现关键错误：采用模糊测试最重要的经验之一是能够发现之前未注意到的关键漏洞。在许多情况下，传统的测试方法（例如单元测试或集成测试）会遗漏边缘情况或不可预测的输入场景，而模糊测试可以轻松识别这些情况。例如，在汽车软件方面（如大陆汽车），模糊测试发现了其嵌入式系统中的缺陷，这些缺陷可能会在实际驾驶条件下造成灾难性的后果。
  • 经济高效的安全性：事实证明，模糊测试是一种非常经济高效的安全方法。通过在开发周期的早期发现问题，公司可以节省大量补救成本，并避免因潜在安全事件造成的收入损失。此外，模糊测试通常是自动化的，因此可以减少手动工作、加快开发速度并节省资金。
  • 持续测试的重要性：另一个关键点是认识到模糊测试不是一次性任务，而是一个持续的过程。随着软件的发展，可能会出现新的漏洞，并且必须将模糊测试不断集成到 CI/CD 管道中，以确保最新的代码更新不会引入新的缺陷。模糊测试的自动化使其可以频繁运行而不会减慢开发工作流程。

    • 组织如何有效实施模糊测试

  • 从小处着手，逐步扩展：对于刚开始采用模糊测试的组织，建议从软件中较小、关键的组件开始。模糊测试可能需要大量计算，因此首先关注系统中最脆弱的部分至关重要。例如，测试 API、Web 表单和网络接口可以发现常见的漏洞，如缓冲区溢出或 SQL 注入。
  • 利用正确的工具：AFL (American Fuzzy Lop)、LibFuzzer 和 Radamsa 等工具广泛用于模糊测试。选择正确的工具取决于应用程序的类型（例如，Web 应用程序、API、嵌入式系统）以及与开发环境所需的集成级别。一些工具提供高级功能，例如反馈驱动的模糊测试，这有助于根据代码覆盖率优先考虑更有可能发现漏洞的输入。
  • 将模糊测试集成到 CI/CD 管道中：为了最大限度地发挥模糊测试的优势，应将其集成到持续集成/持续部署 (CI/CD) 管道中。这可确保在每次推送或构建新代码时定期进行模糊测试，使其成为开发周期的持续组成部分。它还允许团队在漏洞出现时以及在漏洞进入生产之前立即检测到漏洞。
  • 注重培训和协作：投资于模糊测试方面的开发人员教育也至关重要。开发人员应该接受培训，了解模糊测试的工作原理、它可以发现哪些类型的漏洞以及如何有效地使用这些工具。开发团队和安全团队之间的协作将确保正确实施模糊测试并快速解决任何问题。
  • 分析结果并做出响应：最后，组织应该有一个清晰的流程来分析模糊测试结果。这包括审查发现的问题、确定其严重性以及快速确定修复的优先级。模糊测试可以产生大量结果，因此建立分类和响应结果的系统对于维护安全性和开发效率至关重要。

    • 通过吸取这些教训并系统地实施模糊测试，公司可以构建更安全、更可靠的软件，防止漏洞进入生产环境，最终维护他们的声誉和财务。

    结论

    最后，案例研究表明了模糊测试对于保护软件、声誉和收入至关重要的原因。那么，您的软件真的安全吗？不要听天由命——采用模糊测试来保护您的声誉、客户和利润。

    常见问题解答

    什么是模糊测试？为什么它很重要？

    模糊测试是一种软件测试技术，通过向程序发送随机、意外的输入来查看程序的反应，从而发现错误和漏洞。模糊测试很重要，因为它可以识别传统测试方法经常遗漏的安全漏洞、崩溃或性能瓶颈等隐藏问题。通过及早发现这些问题，模糊测试可以确保软件安全、可靠且稳健，从而降低生产过程中发生故障或漏洞的风险。

    模糊测试如何工作？

    模糊测试通常遵循三个步骤：

  • 输入生成：称为模糊器的工具会创建大量随机或不寻常的输入来模拟现实世界的异常。
  • 程序执行：被测试的软件使用这些输入来运行，就好像它们是真实的一样，有助于模拟真实世界的场景。
  • 故障监控：模糊测试器会观察程序的反应，寻找崩溃、错误或其他意外行为。此过程有助于发现漏洞，并确保软件在极端或意外条件下进行测试。

    • 与其他测试方法相比，模糊测试有哪些优势？

    模糊测试有几个独特的好处：

  • 识别边缘情况：它揭示其他方法可能错过的罕见、难以预测的问题。
  • 增强安全性：通过暴露零日漏洞等漏洞，模糊测试可以使软件更安全。
  • 提高稳定性：它在异常条件下测试软件，确保它能够处理意外输入而不会崩溃。与通常侧重于预期用例的传统测试不同，模糊测试探索未知漏洞，使其成为稳健、安全的软件开发的重要工具。