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软件安全实践

本书为教育部战略性新兴领域“十四五”高等教育教材体系建设团队——新一代信息技术(网络空间安全)建设项目。本书可作为《软件安全》课程的配套实验教材,也可以作为软件安全方向的实训教材。主要包括软件安全基础、恶意代码、软件漏洞等方多个领域,对抗博弈、攻防兼备,利于培养和提高学生的实践能力。

作者:彭国军、傅建明、赵磊、陈泽茂
丛书名:网络空间安全学科系列教材
定价:79.90
印次:1-1
ISBN:9787302680048
出版日期:2025.01.01
印刷日期:2025.01.20

"本书共25章,覆盖了软件安全基础、恶意代码机理分析、恶意代码样本分析与检测、软件漏洞分析,以及软件安全智能化分析5个领域。 软件安全基础部分的相关实验具体涉及磁盘结构与数据恢复、程序链接与执行过程分析、PE及ELF可执行文件结构剖析,旨在加强读者的软件安全基础,这对于读者后续理解恶意代码和软件漏洞的机理、分析与防护技术具有重要作用。 恶意代码机理分析部分具体包括Windows PE病毒、宏病毒与脚本病毒、网络木马机理分析、网络蠕虫、勒索病毒分析等,旨在加强读者对典型恶意代码机理的理解。 恶意代码样本分析与检测部分具体包括软件加壳与脱壳、样本静态分析、样本动态分析、样本溯源分析、样本特征检测引擎(ClamAV)、样本行为在线分析等,旨在加强读者对恶意代码样本的处理、分析与检测方法的理解,提升读者的恶意代码分析与检测能力。 软件漏洞分析部分具体包括漏洞测试框架、栈溢出漏洞、堆溢出漏洞、格式化字符串/整型溢出漏洞、IoT漏洞、软件漏洞防御、GS/DEP与ALSR绕过等,旨在加强读者对软件漏洞测试框架、漏洞机理、挖掘与防护机制的理解,提升读者的漏洞攻防实践能力。 软件安全智能化分析部分具体包括机器学习与恶意代码检测、机器学习与恶意代码家族聚类,以及Fuzzing与漏洞挖掘等,旨在帮助读者掌握智能化分析的基本方法,并将这些方法用于恶意代码检测与软件漏洞分析挖掘。 本书可作为高等院校软件安全、恶意代码、软件漏洞及相关课程的配套实验教材,也可以作为软件安全方向的实训教材。 "

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前言 2001年,在张焕国教授带领下,武汉大学信息安全团队创建了全国第一个信息安全本科专业,截至2023年年底,我国有320余所高校开设了网络空间安全类专业点386个。另外,全国高校设立了80余所网络空间安全学院和37个网络空间安全博士点,我国网络空间安全学科和人才培养得到了迅速发展。“软件安全”课程是信息安全和网络空间安全专业的一门核心课程,其系统性及实践性强,对学生实践能力的培养尤为迫切,但目前配套实验教材非常欠缺。 作者所在的课程组在2004年、2009年出版了《计算机病毒分析与对抗》第1版、第2版,并于2015年出版了《软件安全》教材,为推动学生实践能力培养,课程组自主设计了系列实验。2020年,课程组录制了软件安全实验在线课程,在武汉大学“珞珈在线”平台上线,每年服务于武汉大学信息安全专业必修课“软件安全实验”、网络空间安全专业指定选修课“计算机病毒”,以及部分兄弟院校相关课程的实验教学工作,取得良好效果。在武汉大学规划教材建设项目支持下,本课程组正式启动了《软件安全实践》教材的编写工作,经过多年的努力,本书终于得以完稿。 本书共25章,每章均设置了多个子实验。在每章实验开始之前,我们设置了“实验预备知识与基础”一节,介绍了后续实验可能涉及的相关前置知识或技术。由于本书篇幅有限,为进一步提升学生的课后思考与能力拓展,我们在每章最后一节设置了“问题讨论与课后提升”部分,以引导学生在课后进行更多的设计性与创新性实践,我们期望通过“问题讨论”环节进一步加强学生对实验内容的理解深度;通过“课后提升”环节为学有余力的同学提供部分课后实践引导。本书实验涉及大量工具和实验样本,我们将在线提供。我们也将开设在线课程,陆续针对本书实验提供在线视频,以完整呈现实验过程,并促进交流反馈。 本书共分为5部分,由彭国军、傅建明、赵磊、陈泽茂4位老师共同策划和编写。其中,彭国军负责编写本书第1、3、6~8、10、13、16、20、22~24章,傅建明负责编写本书第4、11、14、19、21章,赵磊负责编写本书第2、18、25章,陈泽茂负责编写本书第5、9、12、15、17章。 课题组研究生杨秀璋、刘思德、王晨阳、严寒、张杰、李子川、梅润元、解梦飞、李博文、刘怿宇、张婉芝、李萌、朱云聪、蒋可洋、胡梦莹、庞宇翔、王靖尧、刘浩含、马奕然等参与了本书的部分编写工作,金国澳、吕杨琦、袁静怡等同学参与了本书的统稿工作。在此对他们的辛苦付出表示感谢。 本书编写过程中借鉴了国内大量优秀的安全类著作和教材,以及互联网上的优秀技术文献,在此对前人和同行的相关工作表示万分感谢和由衷敬意。本书最后列出了部分参考文献,但必然有所遗漏,在此我们表示万分歉意,如有遗漏,期望读者能及时指出,我们将在后续版本中进行更新补充。 另外,虽然本书的写作历经数年、过程艰辛,但因作者水平有限,难免会存在不足甚至错误,欢迎大家及时反馈便于后续勘误完善。 本书属于教育部战略性新兴领域“十四五”高等教育教材体系建设团队项目的规划教材之一,本书的编写和出版同时得到武汉大学规划教材建设项目资助,在此表示感谢。 作者2024年12月于珞珈山

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  • 本书为教育部战略性新兴领域“十四五”高等教育教材体系建设团队——新一代信息技术(网络空间安全)建设项目。本书可作为“软件安全”课程的配套实验教材,也可以作为软件安全方向的实训教材。主要包括软件安全基础、恶意代码、软件漏洞等方多个领域,相关实验具体覆盖到:磁盘结构与数据恢复、可执行文件结构剖析、恶意代码感染与传播、恶意代码样本分析、栈溢出漏洞分析、堆溢出漏洞分析、系统漏洞防护机制分析、高级漏洞利用技术、软件自我保护与破解等知识。特色:对抗博弈、攻防兼备,读者对象:信息安全专业本科生及研究生,软件安全从业者及爱好者。

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    第一部分软件安全基础

    第1章磁盘格式与数据恢复2

    1.1实验概述2

    1.2实验预备知识与基础2

    1.2.1磁盘编辑工具与基本用法2

    1.2.2MBR与GPT磁盘分区格式2

    1.2.3FAT32与NTFS文件系统4

    1.2.4数据删除与恢复技术8

    1.3磁盘编辑工具的基本使用8

    1.3.1实验目的8

    1.3.2实验内容及实验环境9

    1.3.3实验步骤9

    1.4MBR磁盘主引导区分析11

    1.4.1实验目的11

    1.4.2实验内容及实验环境11

    1.4.3实验步骤11

    1.5GPT分区格式分析15

    1.5.1实验目的15

    1.5.2实验内容及实验环境15

    1.5.3实验步骤15

    1.6FAT32文件系统格式分析18

    1.6.1实验目的18

    1.6.2实验内容及实验环境18

    1.6.3实验步骤19

    1.7NTFS文件系统格式分析22

    1.7.1实验目的22

    1.7.2实验内容及实验环境22

    1.7.3实验步骤22

    1.8数据删除与恢复28

    1.8.1实验目的28

    1.8.2实验内容及实验环境28

    1.8.3实验步骤28

    1.9本章小结33

    1.10问题讨论与课后提升33

    1.10.1问题讨论33

    1.10.2课后提升33

    第2章程序链接和执行34

    2.1实验概述34

    2.2实验预备知识与基础34

    2.3程序的静态链接36

    2.3.1实验目的36

    2.3.2实验内容及实验环境36

    2.3.3实验步骤36

    2.4进一步控制程序的链接39

    2.4.1实验目的40

    2.4.2实验内容...

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