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Go中的fuzz模糊測(cè)試使用實(shí)戰(zhàn)詳解

更新時(shí)間：2023年12月22日 10:27:53 作者：Go學(xué)習(xí)日記

這篇文章主要為大家介紹了Go中的fuzz模糊測(cè)試使用實(shí)戰(zhàn)詳解，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助，祝大家多多進(jìn)步，早日升職加薪

前言

軟件系統(tǒng)越復(fù)雜，測(cè)試就越重要。然而手動(dòng)測(cè)試可能會(huì)非常費(fèi)時(shí)和乏味。這就是為什么自動(dòng)化測(cè)試變的越來(lái)越流行的原因。今天我們來(lái)聊一聊自動(dòng)化測(cè)試中的一種測(cè)試技術(shù)就是fuzz測(cè)試，它是一種隨機(jī)測(cè)試技術(shù)，可以幫助發(fā)現(xiàn)軟件系統(tǒng)中的漏洞和錯(cuò)誤。

Go語(yǔ)言目前已經(jīng)是非常流行的語(yǔ)言了，具有高效、并發(fā)等特性。今天我們淺談使用Go語(yǔ)言進(jìn)行fuzz測(cè)試。從Go1.18開(kāi)始，Go在其標(biāo)準(zhǔn)工具鏈中支持模糊測(cè)試。

什么是fuzz測(cè)試

模糊測(cè)試 （fuzz testing, fuzzing）是一種軟件測(cè)試技術(shù)。其核心思想是將自動(dòng)或半自動(dòng)生成的隨機(jī)數(shù)據(jù)輸入到一個(gè)程序中，并監(jiān)視程序異常，如崩潰，斷言（assertion）失敗，以發(fā)現(xiàn)可能的程序錯(cuò)誤，比如內(nèi)存泄漏。模糊測(cè)試常常用于檢測(cè)軟件或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全漏洞。

Go語(yǔ)言中的模糊測(cè)試

Go為開(kāi)發(fā)者提供了一套強(qiáng)大的工具，用于實(shí)施模糊測(cè)試，核心是testing包中的Fuzz函數(shù)。通過(guò)創(chuàng)建以Fuzz為前綴的函數(shù)，按特定的簽名定義輸入輸出，可以很容易集成模糊測(cè)試到我們的Go程序中。

上圖是一個(gè)模糊測(cè)試的例子，突出顯示了它的主要組件。

模糊測(cè)試必須要遵循的規(guī)則：

Fuzz測(cè)試必須是一個(gè)函數(shù)，函數(shù)名必須以"Fuzz"開(kāi)頭，后面必須是一個(gè)大寫(xiě)字母開(kāi)頭的名稱，例如"FuzzAdd"。
Fuzz測(cè)試函數(shù)必須接受一個(gè)*testing.F類型的參數(shù)，不能有返回值。
Fuzz測(cè)試函數(shù)必須在*_test.go文件中定義才能運(yùn)行。
Fuzz目標(biāo)必須是一個(gè)方法調(diào)用，第一個(gè)參數(shù)必須是*testing.F類型，后面跟隨著fuzz測(cè)試的參數(shù)。
每個(gè)fuzz測(cè)試函數(shù)只能有一個(gè)fuzz目標(biāo)。
所有的種子語(yǔ)料庫(kù)條目的類型必須與fuzz測(cè)試的參數(shù)類型相同，順序也必須相同。這適用于對(duì)Fuzz函數(shù)的調(diào)用以及fuzz測(cè)試的testdata/fuzz目錄中的任何語(yǔ)料庫(kù)文件。

Fuzz測(cè)試的參數(shù)類型只能是以下類型：

string, []byte

int, uint, uintptr, int8, int16, int32, rune, int64, uint8, uint16, uint32, uint64

float32, float64

bool

這些規(guī)則和要求是Go語(yǔ)言fuzz測(cè)試的基本要求，遵循這些規(guī)則可以幫助我們編寫(xiě)有效的fuzz測(cè)試并提高測(cè)試覆蓋率。

接下來(lái)我們通過(guò)一些簡(jiǎn)單代碼來(lái)體驗(yàn)一下Fuzz test。

代碼編寫(xiě)

我們創(chuàng)建一個(gè)名為fuzz的目錄

> mkdir fuzz
> cd fuzz
> go mod init example/fuzz
> touch main.go

在main.go中我們貼如以下代碼

package main
import "fmt"
func Add(a, b int) int {
  	return a + b
}
func main(){
  	fmt.Printf("Add(1, 2) = %d\n", Add(1, 2))
}

運(yùn)行代碼

go run .
Add(1, 2) = 3

現(xiàn)在代碼正常運(yùn)行，接下來(lái)我們來(lái)測(cè)試它。

添加單元測(cè)試

我們先為Add函數(shù)編寫(xiě)一個(gè)基本的單元測(cè)試。

在fuzz目錄創(chuàng)建一個(gè)文件為add_test.go。

貼如以下代碼到add_test.go。

package main
import "testing"
func TestAdd(t *testing.T) {
	testcases := []struct {
		a, b, want int
	}{
		{1, 2, 3},
		{0, 0, 0},
		{-1, -2, -3},
		{1, -2, -1},
	}
	for _, tc := range testcases {
		got := Add(tc.a, tc.b)
		if got != tc.want {
			t.Errorf("Add(%d, %d) == %d, want %d", tc.a, tc.b, got, tc.want)
		}
	}
}

執(zhí)行單元測(cè)試

> go test -v

=== RUN   TestAdd
--- PASS: TestAdd (0.00s)
PASS
ok      example/fuzz    0.003s

添加模糊測(cè)試

單元測(cè)試的局限是我們必須把每個(gè)輸入添加到測(cè)試中，模糊測(cè)試的好處是它提供了你的代碼，并且可能識(shí)別你想出的測(cè)試用例的邊緣情況。

我們把a(bǔ)dd_test.go中的單元測(cè)試替換為以下內(nèi)容模糊測(cè)試。

func FuzzAdd(f *testing.F) {
	f.Add(1, 2)
	f.Add(0, 0)
	f.Add(-1, -2)
	f.Add(-2, -2)
	f.Fuzz(func(t *testing.T, a, b int) {
		got := Add(a, b)
		if got != a+b {
			t.Errorf("Add(%d, %d) == %d, want %d", a, b, got, a+b)
		}
		t.Logf("Add(%d, %d) == %d", a, b, got)
	})
}

接下來(lái)我們執(zhí)行模糊測(cè)試, 通過(guò)-run選項(xiàng)用于指定要運(yùn)行的測(cè)試函數(shù)的正則表達(dá)式，-fuzz選項(xiàng)用于指定要運(yùn)行的fuzz測(cè)試函數(shù)的正則表達(dá)式，-fuzztime選項(xiàng)來(lái)控制fuzz測(cè)試的持續(xù)時(shí)間。

> go test -v -run=FuzzAdd -fuzz=Fuzz -fuzztime 10s
=== RUN   FuzzAdd
fuzz: elapsed: 0s, gathering baseline coverage: 0/11 completed
fuzz: elapsed: 0s, gathering baseline coverage: 11/11 completed, now fuzzing with 8 workers
fuzz: elapsed: 3s, execs: 718882 (239620/sec), new interesting: 1 (total: 12)
fuzz: elapsed: 6s, execs: 1444761 (241916/sec), new interesting: 1 (total: 12)
fuzz: elapsed: 9s, execs: 2177414 (244215/sec), new interesting: 1 (total: 12)
fuzz: elapsed: 10s, execs: 2415524 (216791/sec), new interesting: 1 (total: 12)
--- PASS: FuzzAdd (10.10s)
=== NAME  
PASS
ok      example/fuzz    10.106s

總的來(lái)說(shuō)，Go語(yǔ)言內(nèi)置的fuzz測(cè)試框架提供了一種方便的方式來(lái)進(jìn)行fuzz測(cè)試，它與testing包緊密集成，可以更方便的進(jìn)行單元測(cè)試和fuzz測(cè)試。

以上就是Go中的fuzz模糊測(cè)試使用實(shí)戰(zhàn)詳解的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Go fuzz模糊測(cè)試的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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