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/*
*
* honggfuzz - buffer mangling routines
* -----------------------------------------
*
* Author:
* Robert Swiecki <swiecki@google.com>
*
* Copyright 2010-2015 by Google Inc. All Rights Reserved.
*
* Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License"); you may
* not use this file except in compliance with the License. You may obtain
* a copy of the License at
*
* http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
*
* Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
* distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
* WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or
* implied. See the License for the specific language governing
* permissions and limitations under the License.
*
*/
#include "common.h"
#include "mangle.h"
#include <inttypes.h>
#include <math.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/mman.h>
#include <unistd.h>
#include "log.h"
#include "util.h"
static inline void mangle_Overwrite(uint8_t * dst, const uint8_t * src, size_t dstSz, size_t off,
size_t sz)
{
size_t maxToCopy = dstSz - off;
if (sz > maxToCopy) {
sz = maxToCopy;
}
memcpy(&dst[off], src, sz);
}
static void mangle_Byte(honggfuzz_t * hfuzz UNUSED, uint8_t * buf, size_t bufSz UNUSED, size_t off)
{
buf[off] = (uint8_t) util_rndGet(0, UINT8_MAX);
}
static void mangle_Bytes(honggfuzz_t * hfuzz UNUSED, uint8_t * buf, size_t bufSz, size_t off)
{
uint32_t val = (uint32_t) util_rndGet(0, UINT32_MAX);
/* Overwrite with random 2,3,4-byte values */
size_t toCopy = util_rndGet(2, 4);
mangle_Overwrite(buf, (uint8_t *) & val, bufSz, off, toCopy);
}
static void mangle_Bit(honggfuzz_t * hfuzz UNUSED, uint8_t * buf, size_t bufSz UNUSED, size_t off)
{
buf[off] ^= (uint8_t) (1U << util_rndGet(0, 7));
}
static void mangle_Dictionary(honggfuzz_t * hfuzz UNUSED, uint8_t * buf, size_t bufSz, size_t off)
{
if (hfuzz->dictionaryCnt == 0) {
mangle_Bit(hfuzz, buf, bufSz, off);
return;
}
uint64_t choice = util_rndGet(0, hfuzz->dictionaryCnt - 1);
mangle_Overwrite(buf, (uint8_t *) hfuzz->dictionary[choice], bufSz, off,
strlen(hfuzz->dictionary[choice]));
}
static void mangle_Magic(honggfuzz_t * hfuzz UNUSED, uint8_t * buf, size_t bufSz, size_t off)
{
/* *INDENT-OFF* */
static const struct {
const uint8_t val[8];
const size_t size;
} mangleMagicVals[] = {
/* 1B - No endianness */
{ "\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 1},
{ "\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 1},
{ "\x02\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 1},
{ "\x03\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 1},
{ "\x04\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 1},
{ "\x7E\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 1},
{ "\x7F\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 1},
{ "\x80\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 1},
{ "\x81\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 1},
{ "\xFE\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 1},
{ "\xFF\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 1},
/* 2B - NE */
{ "\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 2},
{ "\x01\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 2},
{ "\x80\x80\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 2},
{ "\xFF\xFF\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 2},
/* 2B - BE */
{ "\x00\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 2},
{ "\x00\x02\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 2},
{ "\x00\x03\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 2},
{ "\x00\x04\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 2},
{ "\x7E\xFF\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 2},
{ "\x7F\xFF\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 2},
{ "\x80\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 2},
{ "\x80\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 2},
{ "\xFF\xFE\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 2},
/* 2B - LE */
{ "\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 2},
{ "\x02\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 2},
{ "\x03\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 2},
{ "\x04\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 2},
{ "\xFF\x7E\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 2},
{ "\xFF\x7F\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 2},
{ "\x00\x80\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 2},
{ "\x01\x80\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 2},
{ "\xFE\xFF\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 2},
/* 4B - NE */
{ "\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 4},
{ "\x01\x01\x01\x01\x00\x00\x00\x00", 4},
{ "\x80\x80\x80\x80\x00\x00\x00\x00", 4},
{ "\xFF\xFF\xFF\xFF\x00\x00\x00\x00", 4},
/* 4B - BE */
{ "\x00\x00\x00\x01\x00\x00\x00\x00", 4},
{ "\x00\x00\x00\x02\x00\x00\x00\x00", 4},
{ "\x00\x00\x00\x03\x00\x00\x00\x00", 4},
{ "\x00\x00\x00\x04\x00\x00\x00\x00", 4},
{ "\x7E\xFF\xFF\xFF\x00\x00\x00\x00", 4},
{ "\x7F\xFF\xFF\xFF\x00\x00\x00\x00", 4},
{ "\x80\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 4},
{ "\x80\x00\x00\x01\x00\x00\x00\x00", 4},
{ "\xFF\xFF\xFF\xFE\x00\x00\x00\x00", 4},
/* 4B - LE */
{ "\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 4},
{ "\x02\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 4},
{ "\x03\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 4},
{ "\x04\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 4},
{ "\xFF\xFF\xFF\x7E\x00\x00\x00\x00", 4},
{ "\xFF\xFF\xFF\x7F\x00\x00\x00\x00", 4},
{ "\x00\x00\x00\x80\x00\x00\x00\x00", 4},
{ "\x01\x00\x00\x80\x00\x00\x00\x00", 4},
{ "\xFE\xFF\xFF\xFF\x00\x00\x00\x00", 4},
/* 8B - NE */
{ "\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 8},
{ "\x01\x01\x01\x01\x01\x01\x01\x01", 8},
{ "\x80\x80\x80\x80\x80\x80\x80\x80", 8},
{ "\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF", 8},
/* 8B - BE */
{ "\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x01", 8},
{ "\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x02", 8},
{ "\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x03", 8},
{ "\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x04", 8},
{ "\x7E\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF", 8},
{ "\x7F\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF", 8},
{ "\x80\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 8},
{ "\x80\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x01", 8},
{ "\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFE", 8},
/* 8B - LE */
{ "\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 8},
{ "\x02\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 8},
{ "\x03\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 8},
{ "\x04\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00", 8},
{ "\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\x7E", 8},
{ "\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\x7F", 8},
{ "\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x80", 8},
{ "\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x80", 8},
{ "\xFE\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF", 8},
};
/* *INDENT-ON* */
uint64_t choice = util_rndGet(0, ARRAYSIZE(mangleMagicVals) - 1);
mangle_Overwrite(buf, mangleMagicVals[choice].val, bufSz, off, mangleMagicVals[choice].size);
}
static void mangle_MemSet(honggfuzz_t * hfuzz UNUSED, uint8_t * buf, size_t bufSz, size_t off)
{
uint64_t sz = util_rndGet(1, bufSz - off);
int val = (int)util_rndGet(0, UINT8_MAX);
memset(&buf[off], val, sz);
}
static void mangle_MemMove(honggfuzz_t * hfuzz UNUSED, uint8_t * buf, size_t bufSz, size_t off)
{
uint64_t mangleTo = util_rndGet(0, bufSz - 1);
uint64_t mangleSzTo = bufSz - mangleTo;
uint64_t mangleSzFrom = util_rndGet(1, bufSz - off);
uint64_t mangleSz = mangleSzFrom < mangleSzTo ? mangleSzFrom : mangleSzTo;
memmove(&buf[mangleTo], &buf[off], mangleSz);
}
static void mangle_Random(honggfuzz_t * hfuzz UNUSED, uint8_t * buf, size_t bufSz, size_t off)
{
uint64_t sz = util_rndGet(1, bufSz - off);
util_rndBuf(&buf[off], sz);
}
static void mangle_AddSub(honggfuzz_t * hfuzz UNUSED, uint8_t * buf, size_t bufSz, size_t off)
{
/* 1,2,4 */
uint64_t varLen = 1ULL << util_rndGet(0, 2);
if ((bufSz - off) < varLen) {
varLen = 1;
}
int delta = (int)util_rndGet(0, 64);
delta -= 32;
switch (varLen) {
case 1:
{
buf[off] += delta;
return;
break;
}
case 2:
{
uint16_t val = *((uint16_t *) & buf[off]);
if (util_rndGet(0, 1) == 0) {
val += delta;
} else {
/* Foreign endianess */
val = __builtin_bswap16(val);
val += delta;
val = __builtin_bswap16(val);
}
mangle_Overwrite(buf, (uint8_t *) & val, bufSz, off, varLen);
return;
break;
}
case 4:
{
uint32_t val = *((uint32_t *) & buf[off]);
if (util_rndGet(0, 1) == 0) {
val += delta;
} else {
/* Foreign endianess */
val = __builtin_bswap32(val);
val += delta;
val = __builtin_bswap32(val);
}
mangle_Overwrite(buf, (uint8_t *) & val, bufSz, off, varLen);
return;
break;
}
default:
{
LOG_F("Unknown variable length size: %" PRIu64, varLen);
break;
}
}
}
static void mangle_IncByte(honggfuzz_t * hfuzz UNUSED, uint8_t * buf, size_t bufSz UNUSED,
size_t off)
{
buf[off] += (uint8_t) 1UL;
}
static void mangle_DecByte(honggfuzz_t * hfuzz UNUSED, uint8_t * buf, size_t bufSz UNUSED,
size_t off)
{
buf[off] -= (uint8_t) 1UL;
}
void mangle_mangleContent(honggfuzz_t * hfuzz, fuzzer_t * fuzzer)
{
/* *INDENT-OFF* */
static void (*const mangleFuncs[]) (honggfuzz_t * hfuzz, uint8_t * buf, size_t bufSz, size_t off) = {
mangle_Byte,
mangle_Byte,
mangle_Byte,
mangle_Byte,
mangle_Bit,
mangle_Bit,
mangle_Bytes,
mangle_Bytes,
mangle_Magic,
mangle_Magic,
mangle_IncByte,
mangle_DecByte,
mangle_AddSub,
mangle_Dictionary,
mangle_MemMove,
mangle_MemSet,
mangle_Random,
};
/* *INDENT-ON* */
/*
* Minimal number of changes is 1
*/
uint64_t changesCnt = fuzzer->dynamicFileSz * fuzzer->flipRate;
if (changesCnt == 0ULL) {
changesCnt = 1;
}
changesCnt = util_rndGet(1, changesCnt);
for (uint64_t x = 0; x < changesCnt; x++) {
size_t offset = util_rndGet(0, fuzzer->dynamicFileSz - 1);
uint64_t choice = util_rndGet(0, ARRAYSIZE(mangleFuncs) - 1);
mangleFuncs[choice] (hfuzz, fuzzer->dynamicFile, fuzzer->dynamicFileSz, offset);
}
}
static double mangle_ExpDist(void)
{
double rnd = (double)util_rndGet(1, UINT32_MAX) / (double)(UINT32_MAX);
return pow(rnd, 4.0L);
}
/* Gauss-like distribution */
bool mangle_Resize(honggfuzz_t * hfuzz, uint8_t * buf, size_t * bufSz)
{
static const uint64_t chance_one_in_x = 5;
if (util_rndGet(1, chance_one_in_x) != 1) {
return true;
}
ssize_t newSz = *bufSz;
int delta = 0;
unsigned int val = (unsigned int)util_rndGet(1, 64);
/* *INDENT-OFF* */
switch (val) {
case 1 ... 16:
delta = -val;
break;
case 17 ... 32:
delta = val - 16;
break;
case 33 ... 48:
delta += (int)(mangle_ExpDist() * (double)((hfuzz->maxFileSz - *bufSz)));
break;
case 49 ... 64:
delta -= (int)(mangle_ExpDist() * (double)(*bufSz));
break;
default:
LOG_F("Random value out of scope %u", val);
break;
}
/* *INDENT-ON* */
newSz += delta;
if (newSz < 1) {
newSz = 1;
}
if (newSz > (ssize_t) hfuzz->maxFileSz) {
newSz = (ssize_t) hfuzz->maxFileSz;
}
if ((size_t) newSz > *bufSz) {
util_rndBuf(&buf[*bufSz], newSz - *bufSz);
}
LOG_D("Current size: %zu, Maximal size: %zu, New Size: %zu, Delta: %d", *bufSz,
hfuzz->maxFileSz, newSz, delta);
*bufSz = (size_t) newSz;
return true;
}