计算机软件技术的发展的同时也伴随着漏洞的出现,软件漏洞的识别是软件安全研究的关键问题。随着软件规模和数量的不断增长,以及同源软件在不同指令集架构上的广泛应用,现有软件漏洞搜索技术的发展难以满足软件市场的实际需求。目前常用软件漏洞搜索的方法存在许多缺陷,例如需要软件源代码,只能检测单一指令集架构软件,使用应用范围较为狭隘的动态分析技术,或是耗费时间的语义分析技术。针对上述缺陷,需要在二进制层面来快速有效地识别软件漏洞。本文针对当前跨指令集架构二进制漏洞搜索中存在的关键问题展开两方面的研究工作。一方面提出了一种新的算法来高效地搜索跨指令架构软件中存在的漏洞,提高了现有二进制比对工具比对结果的准确率;另一方面将算法与图数据库、大数据平台相结合,提高了处理批量比对数据和维护漏洞标签库的能力。主要研究成果如下:1.提出一种多阶段搜索方法,可用于高效搜索软件中存在的已知漏洞。该方法的特点是能够支持跨指令集架构、不同编译器和编译优化级别条件下的二进制文件已知漏洞搜索。2.提出一种新的基于基本块图比对的函数匹配算法,该算法通过引入函数内部控制流程图的结构特征以及基本块内容特征进行比较,通过计算函数基本块集合间的相似度来确定函数的匹配关系。该算法的时间复杂度较传统的基本块级别的匹配算法有较大提升。3.实现了一个用于跨指令集架构已知漏洞搜索的工具CABS。该工具支持x86、MIPS、ARM三种指令架构,不同编译器和编译优化级别的二进制文件的匹配,能够高效地搜索二进制文件中存在的漏洞。实验表明,该方法能够准确地搜索软件中的Heartbleed漏洞、Linux工具中的提权漏洞以及路由器镜像中存在的后门等。