基于Chrome調試協議的Chromium瀏覽器V8引擎漏洞檢測方法

秦夢遠， 傅忠傳

(哈爾濱工業大學 計算機科學與技術學院， 哈爾濱 150001)

0 引 言

從上個世紀90年代至今，隨著互聯網技術的二次飛躍，商業機構參與建設互聯網，網絡逐漸成為人們日常生活中不可或缺的一部分。因此，大量以瀏覽器為入口進行穿透攻擊，盜取用戶個人信息，甚至破壞用戶操作系統的惡意代碼紛紛涌現。這種攻擊方式不同于傳統的端口攻擊，由于攻擊載荷是無害的HTML文本，需要通過瀏覽器的解析與渲染才能有效觸發，本機防火墻無法對其進行有效防御。

Chrome瀏覽器作為目前最流行的瀏覽器，其商業版本Chrome與對應的開源版本Chromium，以及國內外各種基于Chromium瀏覽器內核開發的瀏覽器，占據了超過半數的瀏覽器市場份額。對于Chromium瀏覽器內核的漏洞，谷歌Chrome開發團隊能夠第一時間對其進行修復，并提供補丁，但對于那些基于Chromium瀏覽器內核的瀏覽器開發者而言，修復漏洞并非易事。由于對Chromium瀏覽器內核的核心功能缺乏足夠透徹的了解，開發者往往不能自主定位漏洞產生的位點，更不必談修復漏洞；而對Chromium瀏覽器內核的自主修改，往往又導致了無法及時移植最新版本的Chromium瀏覽器內核，從而使自行研發的瀏覽器暴露在漏洞威脅之中。

針對上述問題，本文首先對Chromium瀏覽器內核的工作原理進行了分析；對Chrome調試協議的原理和實現進行詳細闡述；針對Chrome調試協議提出一種修改方案，使Chromium瀏覽器能夠對外傳輸內部工作狀態信息，并以此為基礎構建漏洞掃描平臺，在瀏覽器崩潰時回溯瀏覽器工作狀態，定位漏洞產生位點，為修復漏洞提供有效建議。

1 Chromium瀏覽器工作原理

1.1 渲染引擎結構與工作原理

Chromium瀏覽器使用Blink引擎作為其渲染引擎。

Blink引擎包含的主要模塊，以及其在渲染網頁時的作用如圖1所示。由圖1可知，圓角矩形對應的結點表示一個Blink模塊，矩形對應的結點表示原始文本，菱形對應的結點表示Blink內部數據結構。Blink內，HTML解析器負責對接收到的原始HTML文本進行解析，將原始HTML文本反序列化為內部HTML DOM結點數據結構，同時配合DOM樹生成器，依據原始HTML文本的從屬關系，連接這些DOM結點組成DOM樹。CSS解析器負責將原始HTML文本內包含的CSS樣式表解析為CSS規則樹。在DOM樹生成完畢后，將DOM樹與CSS規則樹合并，使用渲染排版模塊生成渲染樹交給Content中的渲染模塊實現網頁的渲染。

圖1 Blink渲染引擎主要模塊及工作流程

1.2 腳本引擎結構與工作原理

JavaScript腳本語言因為其特有的面向對象特性[1]、事件驅動特性、安全性，得到廣泛的應用。業內為統一JavaScript標準，提出了ECMA-262[2]。Chromium瀏覽器使用V8腳本引擎作為其JavaScript解析器。根據W3C HTML標準[3]，當網頁渲染過程需要JavaScript腳本參與時(如處理