Centipede

Centipedeは、Googleが開発した分散型ファジングエンジンで、特に大規模で遅いターゲットのファジングに適した設計がなされています。以下はその概要です。

Centipedeとは？

Centipedeは、主に以下の目的と特徴を備えています：

1. 大規模ターゲット向けのファジング

   既存のファジングエンジン（例: LibFuzzer, AFL）がスケールしにくい、大規模で複雑なターゲットに対応。

2. 分散型アーキテクチャ
   • クラスタ環境でのスケールを前提に設計。
   • ローカルで100ジョブ、クラスタ上で10,000ジョブ以上の並列処理が可能。
3. ターゲットをプロセス分離

   ターゲットを別プロセスで実行することで、クラッシュがファザー本体に影響しない。

4. 柔軟なカスタマイズ

   ユーザーは独自の「ミューテーター」や「エグゼキューター」を実装可能。

5. 統合サポート

   AddressSanitizer（ASAN）、MemorySanitizer（MSAN）などのツールと連携可能。

ユースケース

Centipedeは、例えば以下のようなケースで利用が検討されています：

• SiliFuzzのようなプロジェクト：CPUやソフトウェアの非同期動作を検出するための大規模ファジング。
• 構造化データのファジング：プロトバッファやJSONなど、構造化された入力データの処理。
• カスタムターゲットの対応：特定用途向けのターゲットコードをテストする場合。

構成要素

Centipedeは以下の主要コンポーネントで構成されています：

1. Fuzzingエンジン：入力を生成し、ターゲットに実行させる。
2. Fuzzターゲット：入力を処理し、カバレッジ情報を返す対象。
3. ミューテーター：入力データを少しずつ変異させる。
4. エグゼキューター：ターゲットにデータを渡し、カバレッジ情報を収集する。
5. コーパス：ターゲット実行中に収集された入力データの集合。

ビルドと使用方法

以下の手順でCentipedeをセットアップします：

Centipedeのビルド

git clone https://github.com/google/fuzztest.git
cd fuzztest
bazel build -c opt centipede:all

• $BIN_DIR/centipede：エンジン本体
• $BIN_DIR/libcentipede_runner.pic.a：リンク用ランナーライブラリ
• $CENTIPEDE_SRC/clang-flags.txt：推奨コンパイルフラグ

ファズターゲットのビルド

ターゲットをコンパイルし、Centipedeとリンクします。

単純な例（byte_cmp_4）

# コンパイル
FUZZ_TARGET=byte_cmp_4
clang++ @$CENTIPEDE_SRC/clang-flags.txt -c $CENTIPEDE_SRC/puzzles/$FUZZ_TARGET.cc -o $BIN_DIR/$FUZZ_TARGET.o

# リンク
clang++ $BIN_DIR/$FUZZ_TARGET.o $BIN_DIR/libcentipede_runner.pic.a \
    -ldl -lrt -lpthread -o $BIN_DIR/$FUZZ_TARGET

LibPNGの例

以下の手順でLibPNGをターゲットとして利用できます。

LIBPNG_BRANCH=v1.6.37
git clone --branch $LIBPNG_BRANCH https://github.com/glennrp/libpng.git
cd libpng
./configure
make

Centipedeの利点と課題

利点

• スケーラブルな設計により、大規模ターゲットに対応。
• 独自の実装が可能で、柔軟な適応性を持つ。
• サニタイザーとの連携により、幅広いバグを検出可能。

課題

• 開発中のため、インターフェースや仕様が安定していない。
• 初期セットアップにはある程度の知識が必要。

Centipedeは現在進行中のプロジェクトで、特にスケーリングが求められる環境での使用に特化した設計を持っています。興味があれば、FuzzTestで詳細を確認してみてください。