安全测试之白盒与黑盒扫描，攻防对抗中的“明知故攻”与“摸石过河”

一、引言

G.J.Myers在《软件测试的艺术》中提出：从心理学角度来说，测试是一个为了寻找错误而运行程序的过程。那么安全测试则是一个寻找系统潜在安全问题的过程，通过测试手段发现系统中可能存在的安全风险。在安全测试的实践中，白盒扫描和黑盒扫描是两种重要的测试技术，各具特色，各有侧重。

二、白盒扫描

白盒扫描，顾名思义，就是测试人员在了解系统内部结构和代码逻辑的情况下进行的安全测试。这种测试方法的优点在于：

1. 覆盖率高： 由于测试人员对系统内部了如指掌，可以有针对性地设计测试用例，覆盖更多的代码路径和功能点，从而提高测试覆盖率。

2. 精准度高： 白盒扫描可以深入系统内部，精确地定位安全漏洞，例如缓冲区溢出、格式化字符串漏洞等。

3. 效率高： 测试人员对系统结构和代码逻辑的掌握，可以减少不必要的测试和探索，提高测试效率。

然而，白盒扫描也有其局限性：

1. 成本高： 由于需要深入了解系统内部，白盒扫描通常需要测试人员具备较高的技术能力和经验，这会增加测试成本。

2. 维护性差： 当系统代码发生变化时，白盒扫描需要重新设计测试用例，这可能会带来较大的维护工作量。

3. 难以发现逻辑缺陷： 白盒扫描主要针对代码层面的安全漏洞，对于逻辑缺陷的发现能力较弱。

三、黑盒扫描

与白盒扫描不同，黑盒扫描是测试人员在不了解系统内部结构和代码逻辑的情况下进行的安全测试。这种测试方法的优点在于：

1. 实用性强： 黑盒扫描不需要测试人员具备系统的技术细节，可以由安全测试人员或用户模拟真实环境下的攻击，提高测试的实用性。

2. 发现外部威胁： 黑盒扫描可以模拟外部攻击者的行为，发现系统在面对外部威胁时的安全弱点，例如SQL注入、跨站脚本攻击等。

3. 成本低： 由于不需要深入了解系统内部，黑盒扫描通常成本较低，可以作为白盒扫描的补充。

不过，黑盒扫描也存在一些局限性：

1. 覆盖率低： 由于测试人员不了解系统内部结构，黑盒扫描的覆盖率通常较低，可能会遗漏一些代码路径和功能点的安全问题。

2. 准确度低： 黑盒扫描无法深入系统内部，对于安全漏洞的定位和分析精度较低。

3. 效率低： 黑盒扫描需要测试人员花费较多的时间和精力进行探索和尝试，这会降低测试效率。

四、白盒与黑盒扫描的比较

特征	白盒扫描	黑盒扫描
了解系统内部结构	是	否
覆盖率	高	低
精确度	高	低
效率	高	低
成本	高	低
维护性	差	好
发现逻辑缺陷	弱	强

五、实践中的应用

在实际的安全测试中，白盒扫描和黑盒扫描通常结合使用，以发挥各自的优势，弥补各自的不足。例如，在测试一个Web应用程序时，可以先进行黑盒扫描，发现外部可见的安全漏洞，然后针对这些漏洞进行白盒扫描，深入分析漏洞根源和影响范围。

此外，白盒扫描和黑盒扫描还可以根据不同的测试目标进行调整。如果测试的目标是发现代码层面的安全漏洞，则可以重点进行白盒扫描；如果测试的目标是发现逻辑缺陷或外部威胁，则可以重点进行黑盒扫描。

六、结语

白盒扫描和黑盒扫描是安全测试中不可或缺的两种技术，各具特色，各有侧重。通过合理地结合使用白盒扫描和黑盒扫描，安全测试人员可以全面地发现系统中的安全漏洞，提高系统的安全性。