课题简介
随着大语言模型(LLM)的迅速发展,人工智能逐渐渗透到软件工程与软件安全领域。近年来,学界和工业界都在探索如何利用LLM理解程序逻辑、发现潜在漏洞、辅助攻击建模与修复。与此同时,软件安全问题在区块链、操作系统、Web应用和二进制系统中仍然频繁发生,亟需新的研究范式。
传统方案的局限性十分突出:
(1)传统方案1:基于模式匹配或深度学习的检测方法(如检测 Use-After-Free 等经典漏洞模式)在精度上有一定提升,但缺乏可解释性,使得安全专家难以理解其判断过程;
(2)传统方案2:基于静态分析和Fuzzing的检测方法则常常面临精度与效率之间的权衡:静态分析容易带来大量误报,而Fuzzing虽能发现深层漏洞,却难以保证复杂路径覆盖。
因此,仅依赖传统方法很难实现高效、可靠的漏洞发现与修复,这也是近期多项实证研究(empirical study)所揭示的共性问题。
在此背景下,本课程将围绕“LLM + 软件安全”展开,分为2个部分:
第一部分:漏洞类型与现有方案的局限性
课程将介绍常见漏洞类别,包括 模式型漏洞(pattern-based,如 Use-After-Free、整数溢出、SQL 注入等)和 逻辑型漏洞(logic-based,如访问控制绕过、重入攻击等)。在系统回顾相关研究的同时,还会通过实证研究的方式剖析现有漏洞检测工具与方法的局限性,从而引导学生思考:如何从现实问题中提炼出有价值的学术 idea。
第二部分:LLM 在漏洞检测与修复中的应用
这一部分将重点讨论LLM如何结合传统安全技术,辅助完成漏洞检测、利用与修复,通过实例与动手实验,学生将理解 LLM 如何在安全分析中提供推理与自动化优势:
•自动识别漏洞特征:通过对程序代码、IR/AST 或运行日志的语义理解,发现潜在漏洞点;
•判断可利用性:结合程序上下文,区分“真实漏洞”与“不可利用缺陷”;
•自动生成脚本:包括漏洞利用的 Proof-of-Concept (PoC) 与漏洞修复补丁建议
•自动修复:包括修复可利用的漏洞,和保证语义一致性
导师介绍
【简介】
【学校/研究方向】
本科毕业于国内985高校,新加坡Top2直博,博士期间课题为大模型辅助漏洞检测
【实习/工作/项目经历】
在新加坡高校担任研究工程师,目前为新加坡Top2博士后。研究方向包括软件工程,软件安全,AI+SE/Sec,漏洞检测,漏洞利用和修复,用于软工/安全问题的大模型Agent等。
【科研论文/审稿人/会议&期刊任职】
博士期间一作发表CCF A类软工会议(ASE,ICSE),共发表论文近10篇,5篇CCF A类会议/期刊,均为软件工程和安全方向,谷歌学术引用数近500次,论文曾获NDSS 2025 Distinguish Paper Award。曾被邀请作为软件工程顶刊TSE,TOSEM审稿人,安全方向顶刊TDSC审稿人;同时也作为软件工程会议MSR和ICSE的Junior PC/Shadow PC参与审稿。
【指导经验】
与多所985高校的学生有合作指导关系,主要方向为LLM辅助漏洞检测、AI生成代码质量等。相关成果投稿到软件工程顶级期刊/会议,并已有录用的情况。
【指导特点】
-可帮助头脑风控快速列出潜在题目,筛选想做的题目
-快速帮忙补全相关背景知识
-部分题目有可复用的“套路”,快速形成原型
-支持多种交叉方向探索
可选创新点
1、大模型与静态分析结合的业务建模和漏洞检测 CCF A级别的期刊或者会议,包括TSE,TOSEM,ICSE,ASE等
2、漏洞检测相关实证研究 CCF A/B级别的期刊或者会议,包括TSE,TOSEM,ICSE,SANER等
3、大模型辅助的软件静态分析提升 CCF B级别的期刊或者会议,包括SANER,ACSAC等
4、大模型辅助第三方库调用安全检测 CCF A/B级别的期刊或者会议,包括TSE,TOSEM,ICSE,SANER等
课程亮点
1.软件安全场景有非常多的分支,相似的idea可以很容易拓展到不同语言,不同软件生态的类似问题上
2.对于大多数问题,学术界已有较为成熟的benchmark直接可用。甚至收集合理的新的数据集也很容易完成实证研究并有所发现
3.课程总体连贯相通,从软件的开发到漏洞发现、验证和修复都有很多潜在可以挖掘的环节
4.课前一次详细meeting,提前帮同学解答选题问题和解答疑问,阐述授课风格;线上课程主要利用论文发掘故事和模型设计,帮助同学规划好论文框架,讲好论文故事
