DGF: 基于Prompt的Fuzz Driver自生成系统

本项目是 PromptFuzz 论文《Prompt Fuzzing for Fuzz Driver Generation》 (CCS 2024) 的全面复现实现，并扩展了调用链分析技术，用于增强 LLM 生成合理 API 调用系列的能力。

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一、项目概述

DGF 自动生成高质量的 fuzz driver，进行应用程序库的默黑模糊测试，根据覆盖率反馈和程序验证进行迭代优化，复现 PromptFuzz 论文中的核心技术思路。

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二、系统模块构成

头文件 --> 头文解析 (Header Parser) --> API 签名
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      v
  调用链分析 (Call Chain Analysis)
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      v
Prompt 生成 (Prompt Generator) --> LLM 生成代码
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      v
程序验证 (Validator)
      |
      v
覆盖率收集 (Coverage Collector)
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      v
Prompt 变异 (Prompt Mutation) <--- 反馈控制 (Feedback Controller)

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三、目录结构

DGF-main/
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├— src/
|    ├— main.py               # 总控制入口
|    ├— config/               # 配置文件
|    ├— dgf_header_parser/   # 头文解析和API提取
|    ├— dgf_prompt_generator/ # Prompt生成和LLM调用
|    ├— dgf_validator/       # 程序验证模块
|    ├— dgf_feedback/        # 反馈控制与覆盖率收集
|    └— dgf_pipeline/        # 完整流水线执行控制
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└— README.md

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四、快速使用

1.环境供与

• Python 3.8+
• clang, llvm, lcov, cmake
• 支持libFuzzer的编译环境
• 安装Python依赖:

python -m venv venv
source venv/bin/activate
pip install -r src/dgf_prompt_generator/requirements.txt
pip install -r src/dgf_validator/requirements.txt
pip install -r src/dgf_feedback/requirements.txt

2.目标库准备

将测试库的源码和头文件放入指定路径，如:

testdata/cJSON/

3.运行全流程

cd src/
python main.py --config config/experiment.yaml

4.运行结果

• 生成种子seed程序
• 生成fuzz driver并执行libFuzzer测试
• 生成覆盖率和bug报告

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五、配置文件

根本配置文件位于 config/experiment.yaml，具体包括:

• library_path：库源码路径
• header_path：头文件路径
• clang_bin：clang编译器路径
• llm_provider：设置LLM接口和API密钥
• mutation_params：Prompt变异策略参数

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六、项目特性

• 完全复现 PromptFuzz 核心设计
• 基于覆盖率的 Prompt 变异和能量调度
• 多阶验证（编译+sanitizer+fuzzing）
• 集成 AFLFast 风格的 API energy scheduling
• 增强 调用链分析 (扩展部分)
• 支持可复现性实验

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七、参考文献

• PromptFuzz: Prompt Fuzzing for Fuzz Driver Generation
• CCS 2024, Yunlong Lyu et al.
• 本实现在此基础上扩展了静态程序分析分支，增强了生成合理性

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