การดำเนินการด้วยสัญลักษณ์เป็นเทคนิคอันทรงพลังที่ใช้ในด้านความปลอดภัยทางไซเบอร์สำหรับการวิเคราะห์ความปลอดภัยของระบบคอมพิวเตอร์ มันแตกต่างจากการทดสอบทั่วไปหรือ fuzzing ด้วยความสามารถในการสำรวจเส้นทางการดำเนินการที่แตกต่างกันของโปรแกรมอย่างเป็นระบบ โดยพิจารณาจากอินพุตที่เป็นไปได้ทั้งหมดและการแสดงสัญลักษณ์ของพวกมัน วิธีการนี้ช่วยให้เข้าใจพฤติกรรมของโปรแกรมอย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้นและระบุช่องโหว่ที่อาจเกิดขึ้นได้
แนวคิดพื้นฐานเบื้องหลังการดำเนินการด้วยสัญลักษณ์คือการดำเนินการโปรแกรมด้วยอินพุตสัญลักษณ์แทนค่าที่เป็นรูปธรรม แทนที่จะใช้ค่าเฉพาะ การดำเนินการโดยใช้สัญลักษณ์จะใช้สัญลักษณ์หรือตัวแปรเพื่อแสดงอินพุต สัญลักษณ์เหล่านี้สามารถให้เหตุผลเกี่ยวกับพีชคณิต ทำให้สามารถสำรวจเส้นทางการดำเนินการต่างๆ และการสร้างกรณีทดสอบที่ใช้ลักษณะการทำงานของโปรแกรมเฉพาะได้
ในระหว่างการดำเนินการเชิงสัญลักษณ์ โฟลว์การควบคุมของโปรแกรมจะถูกติดตาม และข้อจำกัดจะถูกสร้างขึ้นตามคำสั่งของโปรแกรมและอินพุตสัญลักษณ์ ข้อจำกัดเหล่านี้จับความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรของโปรแกรมและเงื่อนไขที่ต้องคงไว้สำหรับพาธการดำเนินการที่แตกต่างกัน การแก้ไขข้อจำกัดเหล่านี้ทำให้สามารถระบุอินพุตที่ตอบสนองพฤติกรรมเฉพาะของโปรแกรมหรือกระตุ้นช่องโหว่บางอย่างได้
การดำเนินการเชิงสัญลักษณ์สามารถมองได้ว่าเป็นรูปแบบหนึ่งของการทดสอบกล่องขาว เนื่องจากต้องมีการเข้าถึงซอร์สโค้ดของโปรแกรมหรือการแทนค่าแบบไบนารี โดยจะสำรวจโครงสร้างและพฤติกรรมภายในของโปรแกรม ทำให้สามารถวิเคราะห์เส้นทางการดำเนินการโดยละเอียดได้ ในทางตรงกันข้าม การทดสอบทั่วไปหรือเทคนิค fuzzing มักอาศัยวิธีการแบบกล่องดำ โดยที่การทำงานภายในของโปรแกรมไม่เป็นที่รู้จักหรือพิจารณา ตัวอย่างเช่น Fuzzing เกี่ยวข้องกับการสร้างอินพุตแบบสุ่มหรือกลายพันธุ์เพื่อทดสอบพฤติกรรมของโปรแกรมโดยไม่คำนึงถึงตรรกะภายใน
เพื่อแสดงความแตกต่างระหว่างการดำเนินการเชิงสัญลักษณ์และการทดสอบทั่วไป ลองพิจารณาตัวอย่าง สมมติว่าเรามีโปรแกรมที่รับอินพุตจำนวนเต็มและดำเนินการทางคณิตศาสตร์กับโปรแกรมนั้น จากนั้นโปรแกรมจะตรวจสอบว่าผลลัพธ์มีค่ามากกว่าค่าที่ระบุหรือไม่ และแสดงผลเป็น "สำเร็จ" หรือ "ล้มเหลว" ตามนั้น
ด้วยการทดสอบทั่วไป ผู้ใช้อาจสร้างอินพุตจำนวนเต็มแบบสุ่มและสังเกตผลลัพธ์ของโปรแกรม อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้อาจไม่ครอบคลุมเส้นทางการดำเนินการที่เป็นไปได้ทั้งหมดหรือเปิดเผยช่องโหว่ที่อาจเกิดขึ้น ในทางตรงกันข้าม การดำเนินการเชิงสัญลักษณ์ช่วยให้สามารถสำรวจค่าอินพุตที่เป็นไปได้ทั้งหมดอย่างเป็นระบบและผลกระทบต่อพฤติกรรมของโปรแกรม โดยการดำเนินการโปรแกรมเชิงสัญลักษณ์ เราสามารถสร้างข้อจำกัดที่จับเงื่อนไขสำหรับความสำเร็จหรือความล้มเหลว ข้อจำกัดเหล่านี้สามารถแก้ไขได้เพื่อระบุอินพุตเฉพาะที่กระตุ้นผลลัพธ์แต่ละรายการ
การดำเนินการด้วยสัญลักษณ์ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นเทคนิคที่มีประโยชน์สำหรับการวิเคราะห์ความปลอดภัย เนื่องจากสามารถช่วยระบุช่องโหว่ เช่น บัฟเฟอร์ล้น จำนวนเต็มล้น และปัญหาการตรวจสอบอินพุต ด้วยการสำรวจเส้นทางการดำเนินการที่เป็นไปได้ทั้งหมด จะสามารถค้นพบกรณีมุมที่เทคนิคการทดสอบแบบดั้งเดิมอาจพลาดไป นอกจากนี้ การดำเนินการเชิงสัญลักษณ์ยังสามารถใช้ร่วมกับเทคนิคการวิเคราะห์อื่นๆ เช่น การแก้ข้อจำกัดและการตรวจสอบแบบจำลอง เพื่อให้มีการวิเคราะห์ความปลอดภัยของระบบคอมพิวเตอร์ที่ครอบคลุมยิ่งขึ้น
Symbolic Execution เป็นเทคนิคที่ใช้ในการรักษาความปลอดภัยทางไซเบอร์สำหรับการวิเคราะห์ความปลอดภัยของระบบคอมพิวเตอร์ มันแตกต่างจากการทดสอบทั่วไปหรือ fuzzing ด้วยความสามารถในการสำรวจเส้นทางการดำเนินการที่แตกต่างกันของโปรแกรมอย่างเป็นระบบโดยใช้อินพุตสัญลักษณ์ ด้วยการติดตามโฟลว์การควบคุมของโปรแกรมและสร้างข้อจำกัด การดำเนินการเชิงสัญลักษณ์ช่วยให้สามารถระบุช่องโหว่และสร้างกรณีทดสอบที่ใช้ลักษณะการทำงานของโปรแกรมเฉพาะได้
คำถามและคำตอบล่าสุดอื่น ๆ เกี่ยวกับ EITC/IS/ACSS ความปลอดภัยของระบบคอมพิวเตอร์ขั้นสูง:
- การโจมตีตามเวลาคืออะไร?
- ตัวอย่างปัจจุบันของเซิร์ฟเวอร์จัดเก็บข้อมูลที่ไม่น่าเชื่อถือมีอะไรบ้าง
- ลายเซ็นและกุญแจสาธารณะมีบทบาทอย่างไรในการรักษาความปลอดภัยในการสื่อสาร?
- ความปลอดภัยของคุกกี้สอดคล้องกับ SOP (นโยบายต้นกำเนิดเดียวกัน) หรือไม่
- การโจมตีการปลอมแปลงคำขอข้ามไซต์ (CSRF) เป็นไปได้ทั้งกับคำขอ GET และคำขอ POST หรือไม่
- การดำเนินการเชิงสัญลักษณ์เหมาะสมอย่างยิ่งในการค้นหาจุดบกพร่องเชิงลึกหรือไม่
- การดำเนินการเชิงสัญลักษณ์สามารถเกี่ยวข้องกับเงื่อนไขของเส้นทางได้หรือไม่
- เหตุใดแอปพลิเคชันบนมือถือจึงทำงานในพื้นที่ปลอดภัยในอุปกรณ์เคลื่อนที่สมัยใหม่
- มีแนวทางในการค้นหาจุดบกพร่องที่ซอฟต์แวร์สามารถพิสูจน์ได้ว่าปลอดภัยหรือไม่?
- เทคโนโลยีการบูตอย่างปลอดภัยในอุปกรณ์เคลื่อนที่ใช้โครงสร้างพื้นฐานคีย์สาธารณะหรือไม่
ดูคำถามและคำตอบเพิ่มเติมใน EITC/IS/ACSS Advanced Computer Systems Security