Fuzzing101实践之GIMP
6. fuzzing101 - 6 gimp
1. 目标环境配置
本次的目标程序是一个带有gui的可交互的程序，在构建编译上会比之前的软件稍微有一丢丢复杂。
首先要安装gimp会使用到的 gegl 0.2(generic graphics library)，尝试使用源码编译：
# install dependenciessudo apt install build-essential libatk1.0-dev libfontconfig1-dev libcairo2-dev libgudev-1.0-0 libdbus-1-dev libdbus-glib-1-dev libexif-dev libxfixes-dev libgtk2.0-dev python2.7-dev libpango1.0-dev libglib2.0-dev zlib1g-dev intltool libbabl-dev# download and uncompresswget https://download.gimp.org/pub/gegl/0.2/gegl-0.2.0.tar.bz2tar xvf gegl-0.2.0.tar.bz2 && cd gegl-0.2.0# modify the source codesed -i 's/codec_cap_truncated/av_codec_cap_truncated/g' ./operations/external/ff-load.csed -i 's/codec_flag_truncated/av_codec_flag_truncated/g' ./operations/external/ff-load.c# build and install./configure --enable-debug --disable-glibtest --without-vala --without-cairo --without-pango --without-pangocairo --without-gdk-pixbuf --without-lensfun --without-libjpeg --without-libpng --without-librsvg --without-openexr --without-sdl --without-libopenraw --without-jasper --without-graphviz --without-lua --without-libavformat --without-libv4l --without-libspiro --without-exiv2 --without-umfpackmake -j$(nproc)sudo make install
这里对于 gegl 这个图形库的编译安装我们不做过多介绍，这不是我们的重点，可以明确告知的是上面的库在编译时大概率会编译报错，导致一些库文件编译失败。所以，对于ubuntu 20.04以上版本（我使用的是22.04）可以直接 sudo apt install libgegl-0.4-0 来安装这个0.4版本的库。（尽量不在非fuzz阶段浪费时间）
然后，下载 gimp 2.8.16，并进行编译安装：
# download cd ..wget https://mirror.klaus-uwe.me/gimp/pub/gimp/v2.8/gimp-2.8.16.tar.bz2tar xvf gimp-2.8.16.tar.bz2 && cd gimp-2.8.16/# build and installcc=afl-clang-lto cxx=afl-clang-lto++ pkg_config_path=$pkg_config_path:/usr/local/lib/pkgconfig cflags=-fsanitize=address cxxflags=-fsanitize=address ldflags=-fsanitize=address ./configure --disable-gtktest --disable-glibtest --disable-alsatest --disable-nls --without-libtiff --without-libjpeg --without-bzip2 --without-gs --without-libpng --without-libmng --without-libexif --without-aa --without-libxpm --without-webkit --without-librsvg --without-print --without-poppler --without-cairo-pdf --without-gvfs --without-libcurl --without-wmf --without-libjasper --without-alsa --without-gudev --disable-python --enable-gimp-console --without-mac-twain --without-script-fu --without-gudev --without-dbus --disable-mp --without-linux-input --without-xvfb-run --with-gif-compression=none --without-xmc --with-shm=none --enable-debug --prefix=$home/desktop/fuzz/training/fuzzing_gimp/gimp-2.8.16/installafl_use_asan=1 make -j$(nproc)afl_use_asan=1 make install
这里的编译选项有点多，第一次的时候尽可能保持一致，避免出错，如果要进行优化和改进，可根据实际需求来增删编译选项。
编译完成后检查软件是否可以正常运行，命令行和图形界面都检查一下。
2. afl++编译target
1. persistent mode
persistent mode 是 afl 提供的一种可以加快fuzz 执行速度的功能，详细原理我们在源码解析的文章中已经进行了深入的介绍，这里大家只需要简单理解成无需每次都进行 fork 操作，而只是在程序的某一特定位置进行循环 fuzz。
2. 修改源码
我们需要在源码中找合适的位置插入 persistent mode 的执行代码，对于本例而言，有两处可以插入。第一处是 app.c 文件：
第二处是 xcf.c 文件：
至于为什么选择这两个地方进行 fuzz ，就看大家对软件流程和功能的理解程度了。
我们这里执行时，两种方案都测试一下。第二种方案，通过打补丁的方式来修改源码，补丁如下：
--- ../xcf.c 2014-08-20 08:27:58.000000000 -0700+++ ./app/xcf/xcf.c 2021-10-11 13:02:42.800831192 -0700@@ -277,6 +277,10 @@ filename = g_value_get_string (&args->values[1]);+#ifdef __afl_compiler+ while(__afl_loop(10000)){+#endif+ info.fp = g_fopen (filename, rb); if (info.fp)@@ -366,6 +370,12 @@ if (success) gimp_value_set_image (&return_vals->values[1], image);+#ifdef __afl_compiler+ }+#endif++ exit(0);+ gimp_unset_busy (gimp); return return_vals;
需要注意的是，最后的 exit(0); 一定要有，否在程序会在 console 模式下卡住，导致 fuzz 的 test 都超时。
进行patch：
patch gimp-2.8.16/app/xcf/xcf.c -i persistent.patch
3. 执行fuzz
测试用例我们用一个最简单的：
mkdir afl_in && cd afl_inwget https://github.com/antonio-morales/fuzzing101/blob/main/exercise%206/sampleinput.xcf
这里还要注意，删除掉 gimp 的插件，这些插件可能会导致 gimp 运行失败：
rm ./install/lib/gimp/2.0/plug-ins/*
最后开启 fuzz：
asan_options=detect_leaks=0,abort_on_error=1,symbolize=0 afl-fuzz -i './afl_in' -o './afl_out' -d -t 200 -m master -- ./gimp-2.8.16/install/bin/gimp-console-2.8 --verbose -d -f @@asan_options=detect_leaks=0,abort_on_error=1,symbolize=0 afl-fuzz -i './afl_in' -o './afl_out' -d -t 200 -s slave1 -- ./gimp-2.8.16/install/bin/gimp-console-2.8 --verbose -d -f @@
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# install dependenciessudo apt install build-essential libatk1.0-dev libfontconfig1-dev libcairo2-dev libgudev-1.0-0 libdbus-1-dev libdbus-glib-1-dev libexif-dev libxfixes-dev libgtk2.0-dev python2.7-dev libpango1.0-dev libglib2.0-dev zlib1g-dev intltool libbabl-dev# download and uncompresswget https://download.gimp.org/pub/gegl/0.2/gegl-0.2.0.tar.bz2tar xvf gegl-0.2.0.tar.bz2 && cd gegl-0.2.0# modify the source codesed -i 's/codec_cap_truncated/av_codec_cap_truncated/g' ./operations/external/ff-load.csed -i 's/codec_flag_truncated/av_codec_flag_truncated/g' ./operations/external/ff-load.c# build and install./configure --enable-debug --disable-glibtest --without-vala --without-cairo --without-pango --without-pangocairo --without-gdk-pixbuf --without-lensfun --without-libjpeg --without-libpng --without-librsvg --without-openexr --without-sdl --without-libopenraw --without-jasper --without-graphviz --without-lua --without-libavformat --without-libv4l --without-libspiro --without-exiv2 --without-umfpackmake -j$(nproc)sudo make install
这里对于 gegl 这个图形库的编译安装我们不做过多介绍，这不是我们的重点，可以明确告知的是上面的库在编译时大概率会编译报错，导致一些库文件编译失败。所以，对于ubuntu 20.04以上版本（我使用的是22.04）可以直接 sudo apt install libgegl-0.4-0 来安装这个0.4版本的库。（尽量不在非fuzz阶段浪费时间）
然后，下载 gimp 2.8.16，并进行编译安装：
# download cd ..wget https://mirror.klaus-uwe.me/gimp/pub/gimp/v2.8/gimp-2.8.16.tar.bz2tar xvf gimp-2.8.16.tar.bz2 && cd gimp-2.8.16/# build and installcc=afl-clang-lto cxx=afl-clang-lto++ pkg_config_path=$pkg_config_path:/usr/local/lib/pkgconfig cflags=-fsanitize=address cxxflags=-fsanitize=address ldflags=-fsanitize=address ./configure --disable-gtktest --disable-glibtest --disable-alsatest --disable-nls --without-libtiff --without-libjpeg --without-bzip2 --without-gs --without-libpng --without-libmng --without-libexif --without-aa --without-libxpm --without-webkit --without-librsvg --without-print --without-poppler --without-cairo-pdf --without-gvfs --without-libcurl --without-wmf --without-libjasper --without-alsa --without-gudev --disable-python --enable-gimp-console --without-mac-twain --without-script-fu --without-gudev --without-dbus --disable-mp --without-linux-input --without-xvfb-run --with-gif-compression=none --without-xmc --with-shm=none --enable-debug --prefix=$home/desktop/fuzz/training/fuzzing_gimp/gimp-2.8.16/installafl_use_asan=1 make -j$(nproc)afl_use_asan=1 make install
这里的编译选项有点多，第一次的时候尽可能保持一致，避免出错，如果要进行优化和改进，可根据实际需求来增删编译选项。
编译完成后检查软件是否可以正常运行，命令行和图形界面都检查一下。
2. afl++编译target
1. persistent mode
persistent mode 是 afl 提供的一种可以加快fuzz 执行速度的功能，详细原理我们在源码解析的文章中已经进行了深入的介绍，这里大家只需要简单理解成无需每次都进行 fork 操作，而只是在程序的某一特定位置进行循环 fuzz。
2. 修改源码
我们需要在源码中找合适的位置插入 persistent mode 的执行代码，对于本例而言，有两处可以插入。第一处是 app.c 文件：
第二处是 xcf.c 文件：
至于为什么选择这两个地方进行 fuzz ，就看大家对软件流程和功能的理解程度了。
我们这里执行时，两种方案都测试一下。第二种方案，通过打补丁的方式来修改源码，补丁如下：
--- ../xcf.c 2014-08-20 08:27:58.000000000 -0700+++ ./app/xcf/xcf.c 2021-10-11 13:02:42.800831192 -0700@@ -277,6 +277,10 @@ filename = g_value_get_string (&args->values[1]);+#ifdef __afl_compiler+ while(__afl_loop(10000)){+#endif+ info.fp = g_fopen (filename, rb); if (info.fp)@@ -366,6 +370,12 @@ if (success) gimp_value_set_image (&return_vals->values[1], image);+#ifdef __afl_compiler+ }+#endif++ exit(0);+ gimp_unset_busy (gimp); return return_vals;
需要注意的是，最后的 exit(0); 一定要有，否在程序会在 console 模式下卡住，导致 fuzz 的 test 都超时。
进行patch：
patch gimp-2.8.16/app/xcf/xcf.c -i persistent.patch
3. 执行fuzz
测试用例我们用一个最简单的：
mkdir afl_in && cd afl_inwget https://github.com/antonio-morales/fuzzing101/blob/main/exercise%206/sampleinput.xcf
这里还要注意，删除掉 gimp 的插件，这些插件可能会导致 gimp 运行失败：
rm ./install/lib/gimp/2.0/plug-ins/*
最后开启 fuzz：
asan_options=detect_leaks=0,abort_on_error=1,symbolize=0 afl-fuzz -i './afl_in' -o './afl_out' -d -t 200 -m master -- ./gimp-2.8.16/install/bin/gimp-console-2.8 --verbose -d -f @@asan_options=detect_leaks=0,abort_on_error=1,symbolize=0 afl-fuzz -i './afl_in' -o './afl_out' -d -t 200 -s slave1 -- ./gimp-2.8.16/install/bin/gimp-console-2.8 --verbose -d -f @@
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