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软件工程与项目管理
Software Engineering & Project Management

冗余的问题，并没有提出有效的状态机优化方案。
Antunes 等人基于偏序比对算法，从对网络轨迹的分析中构建了一个网络协
议状态机。主要基于 FTP 进行评估，并建立了两种类型的协议状态机，分别为
贪婪自动机与保守自动机。前者试图利用协议状态的相似性得到最小数量的协议
状态节点，这样能够发现协议消息中的模式，但缺陷是会生成结构复杂、冗余的

状态机，不利于协议重放；而保守的方法会生成节点相对较多的协议状态机。该
方法通过序列比对技术、贪婪算法和偏序对齐算法从基于其采样消息构建协议自
动机的构建方案识别特定协议。该方法构建的自动机与逆向工程的应用于各大领

域的协议状态机不同，缺乏对协议状态的具体语义描述，只是对相应的字符进行
识别，缺乏实际的应用价值。
ReverX 工具同样利用了网络轨迹作为输入，可分为推断协议语言和简化协
议状态机两个阶段。在第一个阶段，ReverX 从网络轨迹中的协议消息中构造前
缀树接收器（PTA）用来构造一个有限状态机接收来自相同协议消息类型的不同

应用载荷，也称为协议语言构造；在后一个阶段，该工具根据在网络轨迹中不同
消息展现出的因果关系对协议状态机进行简化。ReverX 最大的创新点在于着手
处理二进制协议的协议状态机推断，将每一个消息进行初始化分割，每个字节作

为一个字段序列，并在构造前缀树接收器时合并所有来自无分支子序列的状态符
号和转换过程。ReverX 基于 DNS 协议进行评估，它接受来自网络轨迹的所有消
息类型，但只在协议消息的消息头得以实现逆向，更深层次的应用层报文无法体
现出来，还需要进一步的研究。
Zhang 等人于 2012 年提出基于数据包分析阶段、协议状态机探索阶段和基

于询问驱动的状态机构造阶段（querydriven state machine，QSM）三个阶段构造
协议状态机。该方法首先使用 Wireshark 工具捕获用户原始流量并将其存储在
pcap 格式的文件中；然后数据包分析模块将所有分组转换为 XML 格式的文件以

便更好地描述数据包结构。协议状态机探索模块创建一些序列与目标协议进行通
信，通过 QSM 学习算法与 EDSM 算法的结合推断协议状态机。基于询问驱动的
方法由于需要生成大量的询问，其自动化程度较低。肖明明等人于 2013 年提出
一种基于差错纠正的文法推断方法，从报文应用层会话中通信实体间通信时产生
的协议状态标志符序列反向推断协议状态机的方法。在差错纠正过程中，该文借

鉴了 ECGI 的差错纠正分析思想，提出了利用最佳路径去匹配标准确定纠正路径，

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