⚡ MicroTrace–嵌入式二进制文件的自动SBOM提取器
_用于固件逆向工程、组件分类和漏洞分析的智能系统。_
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目录
- 第1阶段——SBOM提取和可视化 - 第二阶段——人工智能驱动的分析和漏洞检测
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项目概述
MicroTrace 是一个研发项目，旨在自动生成 软件物料清单（SBOM） 从 裸机嵌入式固件.\ 通过逆向工程二进制文件和分析功能模式，MicroTrace可以识别不同的软件层，例如 微控制器抽象层, 哈尔, 中间件，以及 应用逻辑--并通过 交互式网络可视化.
该项目将逆向工程、人工智能和网络安全联系起来，以改善 固件透明度, 漏洞检测，以及 供应链安全.
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项目阶段
第1阶段——SBOM提取和可视化
🎯 目标
构建一个自动管道，从固件二进制文件中提取功能，将它们分类到层中，并将架构可视化为交互式图形。
工作流程
- 输入：
- 上传a .elf 或 .bin 或 .axf 固件文件。
- 拆卸和功能提取：
- 使用以下命令处理二进制文件 Ghidra无头 提取函数、符号和调用关系。 - 将结果导出为结构化JSON以供分析。
- 部件分类（YARA）：
- 应用 YARA规则 检测： - MCAL功能 --低级寄存器访问和外围控制。 - HAL功能 --围绕MCAL或硬件抽象的包装。 - 主/应用逻辑 --与已知库不匹配的功能。
- 前端可视化：
- 在a上显示结果 基于web的节点图: - 节点=功能或模块 - Edges=函数调用或依赖关系 - 颜色=软件层（MCAL、HAL、中间件、应用程序）
- RAG助理集成：
- 使用 检索增强生成（RAG） 连接到 ARM数据表. - 用户可以就硬件寄存器或功能目的提出自然语言问题。
📦 交付物
- 自动反汇编后端（Ghidra+脚本）
- 基于YARA的分类系统
- AI数据表助手原型
- 用于功能可视化的Web UI
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第二阶段——人工智能驱动的分析和漏洞检测
🎯 目标
使用机器学习和漏洞数据来识别未知函数，检测重用库，并标记潜在的安全风险。
工作流程
- 基于AI的函数映射：
- 应用 功能指纹识别 未知（HAL/应用程序）代码。 - 与已知中间件/库（例如FreeRTOS、lwIP、CMSIS DSP）的数据库进行匹配。
- 漏洞检测：
- 用以下内容交叉检查已识别的库 CVE数据库 （例如NVD）。 - 提醒用户已知的漏洞并建议缓解措施。 - 生成结构化 软件物料清单 （SPDX或CycloneDX）。
- 抄袭与相似性分析：
- 比较固件样本中的功能指纹以进行检测 代码重用 或 侵犯知识产权.
📦 交付物
- 基于AI的库和函数分类器
- CVE查找和漏洞报告模块
- SPDX/CycloneDX SBOM导出器
- 带有警报和建议的增强型仪表板
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关键技术
| 组件 | 工具/框架 | 目的 |
|---|---|---|
| 拆卸与分析 | Ghidra无头、Capstone、Radare2 | 提取功能和说明 |
| 模式匹配 | YARA | 检测已知的MCAL/HAL代码 |
| 人工智能助理（RAG） | LangChain/LlamaIndex | 查询硬件数据表 |
| 前端可视化 | React+D3.js/Cytoscape.js | 交互函数图 |
| 漏洞检测 | NVD API/CVE进料 | 检查已知的CVE |
| SBOM格式 | SPDX/CycloneDX | 标准化合规报告 |
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📅 时间计划
| 阶段 | 持续时间 | 里程碑 |
|---|---|---|
| 第1-2周 | 设置 | 团队仓库、架构设计、示例固件收集 |
| 第3-5周 | 反汇编 | 自动化Ghidra无头提取和JSON输出 |
| 第6-8周 | 分类 | 制定和测试MCAL/HAL的YARA规则 |
| 第9-10周 | 可视化 | 使用实时数据实现前端图形 |
| 第11-12周 | RAG助手 | 嵌入ARM数据表和测试AI查询 |
| 第13-14周 | 指纹识别 | 训练/测试未知功能的AI模型 |
| 第15-17周 | 漏洞分析 | CVE查找集成+SBOM报告导出 |
| 第18周+ | 最终集成 | 系统测试、前端优化、文档定稿 |
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最终成果
- 自动化 SBOM提取器 用于嵌入式二进制文件
- 交互式 代码架构图
- AI助手 用于硬件和逻辑理解
- 集成 漏洞和合规性扫描程序
- 可选的 代码相似性/抄袭检测
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用例
- 固件安全审计 --识别物联网或工业固件中的漏洞
- 供应链验证 --确保第三方组件是可信的
- 逆向工程 --探索固件结构和依赖关系
- 教育用途 --为学生可视化嵌入式软件层
- 知识产权保护 --检测复制或重用的嵌入式代码
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🔹 MicroTrace — Bridging Embedded Systems, Security, and AI 🔹
MicroTrace — Tracing Every Bit 🔹 -->