Rust模糊测试库fuzzt使用指南

介绍

fuzzt是一个Rust语言的模糊测试库，它提供了高效且灵活的模糊测试工具，帮助开发者发现代码中的潜在安全问题。fuzzt通过生成大量随机输入来测试程序的边界条件，特别适合用于测试解析器、协议实现和其他输入处理相关的代码。

主要特性

• 高效的输入生成和变异策略
• 支持结构化模糊测试
• 可定制的测试策略
• 与Rust测试框架良好集成
• 提供崩溃重现功能

完整示例

下面是一个完整的fuzzt使用示例，展示了从基本使用到结构化测试的全过程：

use fuzzt::{FuzzMutator, FuzzRunner, FuzzStrategy, StructuredFuzz};
use rand::Rng;

// 1. 基本使用示例
fn basic_fuzzing_example() {
    fn test_input_parser(input: &[u8]) {
        // 测试输入解析器
        if input.len() > 5 && input[0] == b'A' && input[1] == b'B' && input[2] == b'C' {
            panic!("Detected vulnerable input pattern");
        }
    }

    let mut runner = FuzzRunner::new(test_input_parser);
    runner.set_max_len(512); // 限制输入最大长度
    
    match runner.fuzz(5000) {
        Some(crash_input) => println!("Crash found with input: {:?}", crash_input),
        None => println!("No crashes detected in basic test"),
    }
}

// 2. 结构化模糊测试示例
#[derive(Clone, Debug)]
struct HttpRequest {
    method: String,
    path: String,
    headers: Vec<(String, String)>,
    body: Vec<u8>,
}

impl StructuredFuzz for HttpRequest {
    fn fuzz(&mut self, mutator: &mut FuzzMutator) {
        mutator.fuzz(&mut self.method);
        mutator.fuzz(&mut self.path);
        mutator.fuzz(&mut self.headers);
        mutator.fuzz(&mut self.body);
    }
}

fn structured_fuzzing_example() {
    fn test_http_handler(request: &HttpRequest) {
        // 测试HTTP请求处理器
        if request.method == "GET" && request.path.contains("../") {
            panic!("Potential path traversal attack detected");
        }
        
        if request.headers.iter().any(|(k, v)| k.len() > 1024 || v.len() > 8192) {
            panic!("Oversized header detected");
        }
    }

    let initial = HttpRequest {
        method: "GET".to_string(),
        path: "/".to_string(),
        headers: vec![("Host".to_string(), "localhost".to_string())],
        body: vec![],
    };

    let mut runner = FuzzRunner::new(test_http_handler)
        .with_structured_input(initial);
    
    runner.fuzz(3000);
}

// 3. 自定义变异策略示例
struct ByteFlipStrategy;

impl FuzzStrategy for ByteFlipStrategy {
    fn mutate(&self, data: &mut Vec<u8>, mutator: &mut FuzzMutator) {
        // 随机翻转字节中的位
        if !data.is_empty() {
            let index = mutator.rng.gen_range(0..data.len());
            let bit = mutator.rng.gen_range(0..8);
            data[index] ^= 1 << bit;
        }
    }
}

fn custom_strategy_example() {
    fn test_buffer_overflow(input: &[u8]) {
        // 测试缓冲区处理
        if input.len() > 128 {
            panic!("Potential buffer overflow detected");
        }
    }

    let mut runner = FuzzRunner::new(test_buffer_overflow)
        .with_strategy(ByteFlipStrategy);
    
    runner.fuzz(2000);
}

// 4. 集成测试示例
#[cfg(test)]
mod integration_tests {
    use super::*;
    
    #[test]
    fn fuzz_json_parser() {
        let mut runner = FuzzRunner::new(|data| {
            // 简单模拟JSON解析器测试
            if data.starts_with(b"{") && data.ends_with(b"}") {
                if data.len() > 1000 {
                    panic!("Oversized JSON input");
                }
                
                // 模拟检查JSON深度
                let depth = data.iter().filter(|&&b| b == b'{' || b == b'}').count();
                if depth > 20 {
                    panic!("Excessive JSON nesting depth");
                }
            }
        });
        
        assert!(runner.fuzz(1000).is_none(), "Found crashing JSON input");
    }
}

fn main() {
    println!("Running basic fuzzing example...");
    basic_fuzzing_example();
    
    println!("\nRunning structured fuzzing example...");
    structured_fuzzing_example();
    
    println!("\nRunning custom strategy example...");
    custom_strategy_example();
    
    println!("\nAll fuzzing examples completed!");
}

最佳实践

1. 从简单输入开始：初始使用小的、简单的输入样本
2. 逐步增加复杂性：随着测试进展增加输入大小和复杂度
3. 关注代码覆盖率：确保模糊测试能覆盖大部分代码路径
4. 重现崩溃：保存导致崩溃的输入以便调试
5. 持续运行：将模糊测试集成到CI/CD流程中

这个完整示例展示了fuzzt的主要功能，包括基本使用、结构化测试、自定义变异策略和测试集成。你可以根据实际需求调整和扩展这些示例。