CN117499279A - 基于物理连通性和物理接口状态的协议测试方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电力物联网技术领域，公开了基于物理连通性和物理接口状态的协议测试方法及系统，包括：执行测试用例，进行模糊测试，并在模糊测试过程中，获取ping/arp包丢失次数，若ping/arp包丢失次数超过阈值，则判定物理连通性丢失；获取tcp/udp包丢失次数，若tcp/udp包丢失次数超过设定值，则判定用例执行失败；获取被测设备端口信息，判断物理接口状态是否为离线；若物理连通性丢失或物理接口状态为离线，则模糊测试任务中止，并给出失败点；若用例执行失败，则继续执行模糊测试任务，并给出失败点。提升了模糊测试的准确度与用户体验。
Description
技术领域
本发明涉及电力物联网技术领域，特别是涉及基于物理连通性和物理接口状态的协议测试方法及系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提到了与本发明相关的背景技术，并不必然构成现有技术。
电力物联网是物联网在智能电网中的应用，是信息通信技术发展到一定阶段的结果，其将有效整合通信基础设施资源和电力系统基础设施资源，提高电力系统信息化水平，改善电力系统现有基础设施利用效率，为电网发、输、变、配、用电等环节提供重要技术支撑，电力物联网协议的模糊测试优化方法及系统用于对电力物联网进行检测。
但，以往的电力物联网协议的模糊测试优化方法及系统，在使用中存在一些缺陷，如，不具有联通性判断、物理接口判断，不具有密码状态判断，不能对远程访问的人员进行判定，且不具有简化的操作平台，降低了使用者对电力物联网协议的模糊测试优化方法及系统的体验感，此外不具有U盘核查软件，不能满足当今市场的需求。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供了基于物理连通性和物理接口状态的协议测试方法及系统，对于漏洞挖掘，在模糊测试中加入相应的判定条件，以提升模糊测试的准确度与用户体验。
第一方面，本发明提供了基于物理连通性和物理接口状态的协议测试方法；
基于物理连通性和物理接口状态的协议测试方法，包括：
获取测试用例；
执行所述测试用例，进行模糊测试，并在模糊测试过程中，获取ping/arp包丢失次数，若ping/arp包丢失次数超过阈值，则判定物理连通性丢失；获取tcp/udp包丢失次数，若tcp/udp包丢失次数超过设定值，则判定用例执行失败；获取被测设备端口信息，判断物理接口状态是否为离线；若物理连通性丢失或物理接口状态为离线，则模糊测试任务中止，并给出失败点；若用例执行失败，则继续执行模糊测试任务，并给出失败点。
进一步地，所述失败点提供pcap压缩包下载链接，所述pcap压缩包用于重现失败点。
进一步地，在模糊测试过程中，对设备的电源、ping包、arp、tcp和PLC电压进行监控。
进一步地，还包括：获取调节开关的速率，并根据调节开关的速率，选择模糊测试中漏扫脚本的范围。
进一步地，还包括：在远程获取管理权限的方式下，配置核查软件的U盘工具对主机进行配置核查。
进一步地，根据协议类型的不同，启动不同的监视器，判定用例执行成功和失败。
进一步地，所述监视器包括：arp、icmp、tcp、udp、LinkState、CPU和内存监视器。
第二方面，本发明提供了基于物理连通性和物理接口状态的协议测试系统；
基于物理连通性和物理接口状态的协议测试系统，包括：
数据获取模块，其被配置为：获取测试用例；
模糊测试模块，其被配置为：执行所述测试用例，进行模糊测试，并在模糊测试过程中，获取ping/arp包丢失次数，若ping/arp包丢失次数超过阈值，则判定物理连通性丢失；获取tcp/udp包丢失次数，若tcp/udp包丢失次数超过设定值，则判定用例执行失败；获取被测设备端口信息，判断物理接口状态是否为离线；若物理连通性丢失或物理接口状态为离线，则模糊测试任务中止，并给出失败点；若用例执行失败，则继续执行模糊测试任务，并给出失败点。
第三方面，本发明提供了一种电子设备，包括：
存储器，用于非暂时性存储计算机可读指令；以及
处理器，用于运行所述计算机可读指令，
其中，所述计算机可读指令被所述处理器运行时，执行上述第一方面所述的方法。
第四方面，本发明还提供了一种存储介质，非暂时性地存储计算机可读指令，其中，当所述非暂时性计算机可读指令由计算机执行时，执行第一方面所述方法的指令。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明对于漏洞挖掘，在模糊测试中加入相应的判定条件，以提升模糊测试的准确度与用户体验。
本发明在远程访问过程和账号、密码输入环节中加入对密码状态的判断，提升用户操作体验，
本发明新增U盘导入工具，工具集成配置核查软件，可以对windows资产做线下的配置核查页面新增U盘导入文件接口，插入U盘可以导入配置文件并对其进行分析。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为实施例一所述的基于物理连通性和物理接口状态的协议测试方法的流程图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
术语解释：
ARP：Address Resolution Protocol，地址解析协议。
TCP：Transmission Control Protocol，传输控制协议。
PLC：Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器。
UDP：User Datagram Protocol，用户数据报协议。
ICMP：Internet Control Message Protocol，Internet控制报文协议。
LinkState：链路状态。
实施例一
本实施例提供了基于物理连通性和物理接口状态的协议测试方法。
本实施例提供的基于物理连通性和物理接口状态的协议测试方法，具备远程访问人员判定、操作平台简单和U盘核查的优点，解决了以往的电力物联网协议的模糊测试优化方法及系统在使用中存在一些缺陷，如不具有密码状态判断，不能对远程访问的人员进行判定，且不具有简化的操作平台，降低了使用者对电力物联网协议的模糊测试优化方法及系统的体验感，此外不具有U盘核查软件，不能满足当今市场需求的问题。
本实施例提供的基于物理连通性和物理接口状态的协议测试方法，在远程访问过程和账号、密码输入环节中加入对密码状态的判断，同时，对漏洞扫描的交互页面进行重新优化设计，在原有基础上简化平台操作流程，提升用户操作体验，同时完成交互页面的全面升级，新增U盘导入工具，工具集成配置核查软件，可以对windows资产做线下的配置核查页面新增U盘导入文件接口，插入U盘可以导入配置文件并对其进行分析。
本实施例提供的基于物理连通性和物理接口状态的协议测试方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤a：漏挖流程化升级：漏挖业务模块化，在原有基础(目标选择、用例选择、用例执行)上将漏洞发现过程划分为4个功能模块，分别为：环境准备、用例选择、用例执行和执行结果；
步骤b：漏挖功能交互升级：将使用协议类型进行分类(根据协议类型将协议分为工业协议与网络协议)，优化整体客户体验，简易化用户操作，增强平台上手性；
步骤c：运行监视器功能升级：用户可通过监视器在用例执行中实时观察被检测设备状态和参数信息，用户可根据所选择的协议类型启用相对应的监视器，可根据制定规则判定用例执行成功和失败，执行结果可通过监视器呈现；其中，设备状态包括：设备IP、MAC、操作系统信息、操作系统版本信息；参数信息包括：设备开放端口信息、对端协议信息、对端服务信息；
步骤d：终端输出和功能升级：用户可通过终端输出功能实时观察漏挖本身执行测试用例状态(用例执行状态)和参数信息(包括：用例执行目标端口、用例执行协议、用例执行IP地址、用例名称、用例所属脚本)，在用例执行过程中，可采用动态形式输出选代值变化，当用例执行出现异常时，则给出相应提示信息，并提供失败点对应pcap包下载链接，当用例执行结束时，及时给出结束提示信息；
步骤e：失败点报文定位：用户可以根据提供的pcap重现失败点也可通过筛选器完成报文筛选，从而确定发现的失败点是否为“零日漏洞”或便于对“失败点”开展进一步诊断和研究，可通过下载pcap文件获取脚本执行提供留存依据；其中，报文筛选包括：打开pcap包，筛选目标IP为用例执行IP、端口为用例执行目标端口、协议为用例执行协议的报文信息；
步骤f：用例执行状态监控升级：将在页面增加用例执行指示灯，通过指示灯颜色的变化使用户实时掌握用例执行的状态，使得原有抽象化的用力运行情况得以更加具象化的展示，指示灯呈现四态，可以根据指示灯状态判定用例执行结果：灰色-未执行、绿色-执行结束且无异常、黄色-环境异常、红色-执行异常；
步骤g：漏挖过程节点判定：将对于漏洞挖掘在Fuzzing(模糊测试)前、中、后期都加入相应的判定条件，以提升Fuzzing的准确度与用户体验；
步骤h：后台判断逻辑优化：Fuzzing前需要判定，可完成物理连通性判定，可获取被测设备的厂商型号以及协议信息(根据被测设备的厂商型号以及协议信息，可以判断模糊适用的测试脚本、测试用例及端口、协议信息，选择合适的测试脚本有助于提升漏挖效率)，可完成被测设备端口信息收集，可完成物理接口状态判断；Fuzzing中需要判定，①可实时检查连通性(连续丢10个ping/arp包判定为连通性丢失)，②可通过监视器判断(tcp/udp包连续丢失10个判定为用例执行失败)，③可对物理接口状态实时判断，判断物理接口状态是否为离线(DOWN)；若Fuzzing过程中出现条件①、③描述的情况，则模糊测试任务中止，终端输出给出对应的失败点(失败点是模糊测试发现连通失败或者物理接口离线，任务无法继续，系统自动终止任务)，失败点可提供对应的pcap压缩包下载链接，若Fuzzing过程中出现②中描述的情况，则模糊测试任务继续执行，终端输出给出对应的失败点，失败点可提供对应的pcap压缩包下载链接；Fuzzing结束后可通过用例执行指示灯展示结果状态；
步骤i：增加模糊测试结果展示：平台将在测试执行前，增加对于连通性、设备端口、协议厂商型号的识别过程(通过NMAP技术识别)；而在执行过程中，可使用监视器对设备的正常通信指标：电源、ping包、arp、tcp、PLC电压监控等，进行监控(在模糊测试过程中监控pac/udp发送情况，目的是：当连续发送失败时，给出失败点信息)；将增加对密码状态的判断(通过远程连接判断密码是否正确，以确保任务执行的前置条件(账号密码)正确)，在配置核查远程登陆时进行连通性判断，在输入账号密码后同步设备的判断结果(密码状态判断结果)；对MQTT协议全局支持：将根据MQTT协议的参考文档开展逆向解析工作(解析的目的是：获取协议报文格式，通过报文格式，构建改协议的测试用例，用于漏洞挖掘)，最终实现对MQTT协议的支持；
步骤j：固件分析模块选代：据弃之前单一使用伪代码进行对比的方法(新方法采用风险函数段分析技术，采用内置的风险函数库与分析出的固件函数进行对比，对比成功则代表该固件函数内存在风险函数)，同时完成对反汇编算法的优化重构(原代码采用c++实现，重构采用python进行实现，优化代码调用逻辑，原先采用单线程遍历对比，优化后采用多线程同步对比，既提升了效率，也提高了准确性)；将增加功能开放调节开关，用户可通过选择不同的模式选择执行模糊测试中漏扫脚本的范围，进而控制漏扫速率，调节开关将支持三种速率，分别为高、中、低，用户可根据现场实际需求调节开关，其中，高速率模式可完成对单一协议、常用端口的扫描，能够大幅缩短现场开展扫描的时间，在代码层面优化脚本的执行速率，可在多场景下测试脚本易用性，并设置合理参数；
步骤k：配置核查模块升级：新增配套U盘检查功能，在远程获取管理权限的方式下新增配置核查分析方式，使用内置配置核查软件的U盘工具(windows下的exe文件，文件内内置检查脚本，执行exe文件后脚本逐个运行，获取主机数据)对主机进行配置核查，U盘插入平台，导出配置核查结果文件；
步骤l：配置核查项扩展提升：增加配置核查优化，目前支持windows、linux、tomcat三种基线配置核查47条，将新增AIX和hpux操作系统等配置基线核查，配置核查条数达到100条左右。
优选的，步骤a中环境准备：可通过用户对被测设备信息连接的确认，如端口开放信息、连通性(ping/arp)、识别协议信息等，完成漏洞挖掘环境的准备。
优选的，步骤a中用例选择：可由用户根据端口开放信息选择对应的可执行用例，并根据协议特性填写对应的配置信息，包含：端口信息、脚本fuzzing次数、对端mac(特定条件)以及槽位号信息(可选，例如：S7-1500)。
优选的，步骤a中用例执行：可对所选择的测试用例进行执行，其过程中包含了：所选用例展示、指示灯、终端输出和监视器等等；终端输出界面可以导出对应的异常文件。
优选的，步骤a中执行结果：运行结果结束后，可对运行结果进行展示，对失败点完成处理，并关联相关漏洞，可添加备注信息。
优选的，步骤c中监视器包含七种：arp、icmp、tcp、udp、LinkState、CPU和内存监视器。
优选的，步骤i中若脚本发生错误，则对错误脚本进行跳过，跳过后执行下一个脚本。
实施例二
本实施例提供了基于物理连通性和物理接口状态的协议测试系统；
基于物理连通性和物理接口状态的协议测试系统，包括：
数据获取模块，其被配置为：获取测试用例；
模糊测试模块，其被配置为：执行所述测试用例，进行模糊测试，并在模糊测试过程中，获取ping/arp包丢失次数，若ping/arp包丢失次数超过阈值，则判定物理连通性丢失；获取tcp/udp包丢失次数，若tcp/udp包丢失次数超过设定值，则判定用例执行失败；获取被测设备端口信息，判断物理接口状态是否为离线；若物理连通性丢失或物理接口状态为离线，则模糊测试任务中止，并给出失败点；若用例执行失败，则继续执行模糊测试任务，并给出失败点。
各个组成部分的详细流程在实施例一已经介绍。
实施例三
本实施例还提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器、一个或多个存储器、以及一个或多个计算机程序；其中，处理器与存储器连接，上述一个或多个计算机程序被存储在存储器中，当电子设备运行时，该处理器执行该存储器存储的一个或多个计算机程序，以使电子设备执行上述实施例一所述的方法。
应理解，本实施例中，处理器可以是中央处理单元CPU，处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器DSP、专用集成电路ASIC，现成可编程门阵列FPGA或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器提供指令和数据、存储器的一部分还可以包括非易失性随机存储器。例如，存储器还可以存储设备类型的信息。
在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。
实施例一中的方法可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复，这里不再详细描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
实施例四
本实施例还提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成实施例一所述的方法。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.基于物理连通性和物理接口状态的协议测试方法，其特征是，包括：
获取测试用例；
执行所述测试用例，进行模糊测试，并在模糊测试过程中，获取ping/arp包丢失次数，若ping/arp包丢失次数超过阈值，则判定物理连通性丢失；获取tcp/udp包丢失次数，若tcp/udp包丢失次数超过设定值，则判定用例执行失败；获取被测设备端口信息，判断物理接口状态是否为离线；若物理连通性丢失或物理接口状态为离线，则模糊测试任务中止，并给出失败点；若用例执行失败，则继续执行模糊测试任务，并给出失败点。
2.如权利要求1所述的基于物理连通性和物理接口状态的协议测试方法，其特征是，所述失败点提供pcap压缩包下载链接，所述pcap压缩包用于重现失败点。
3.如权利要求1所述的基于物理连通性和物理接口状态的协议测试方法，其特征是，在模糊测试过程中，对设备的电源、ping包、arp、tcp和PLC电压进行监控。
4.如权利要求1所述的基于物理连通性和物理接口状态的协议测试方法，其特征是，还包括：获取调节开关的速率，并根据调节开关的速率，选择模糊测试中漏扫脚本的范围。
5.如权利要求1所述的基于物理连通性和物理接口状态的协议测试方法，其特征是，还包括：在远程获取管理权限的方式下，配置核查软件的U盘工具对主机进行配置核查。
6.如权利要求1所述的基于物理连通性和物理接口状态的协议测试方法，其特征是，根据协议类型的不同，启动不同的监视器，判定用例执行成功和失败。
7.如权利要求6所述的基于物理连通性和物理接口状态的协议测试方法，其特征是，所述监视器包括：arp、icmp、tcp、udp、LinkState、CPU和内存监视器。
8.基于物理连通性和物理接口状态的协议测试系统，其特征是，包括：
数据获取模块，其被配置为：获取测试用例；
模糊测试模块，其被配置为：执行所述测试用例，进行模糊测试，并在模糊测试过程中，获取ping/arp包丢失次数，若ping/arp包丢失次数超过阈值，则判定物理连通性丢失；获取tcp/udp包丢失次数，若tcp/udp包丢失次数超过设定值，则判定用例执行失败；获取被测设备端口信息，判断物理接口状态是否为离线；若物理连通性丢失或物理接口状态为离线，则模糊测试任务中止，并给出失败点；若用例执行失败，则继续执行模糊测试任务，并给出失败点。
9.一种电子设备，其特征是，包括：
存储器，用于非暂时性存储计算机可读指令；以及
处理器，用于运行所述计算机可读指令，
其中，所述计算机可读指令被所述处理器运行时，执行上述权利要求1-7任一项所述的方法。
10.一种存储介质，其特征是，非暂时性地存储计算机可读指令，其中，当所述非暂时性计算机可读指令由计算机执行时，执行权利要求1-7任一项所述方法的指令。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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