This paper presents a system combining symbolic execution (KLEE) with a 4-agent multi-LLM architecture for detecting memory vulnerabilities in Rust unsafe code. A central challenge we address is the incomplete-code problem: CVE database entries provide only isolated code snippets that lack struct definitions, imports, and Cargo manifests, causing all existing formal verification tools to fail at compilation with zero output. Our system resolves this through four specialized agents -- an Oracle/Validator for strategic planning, a Safety Checker for vulnerability analysis, a Code Specialist for FFI wrapper generation, and a Fast Filter for execution optimization -- that collaboratively synthesize KLEE-compatible harnesses from otherwise uncompilable fragments. KLEE's output is then ingested by graph_klee.py, which constructs a Graph Database linking CVE files, CWE categories, error types, and symbolic execution paths as typed nodes and labelled edges, enabling structured cross-CVE vulnerability queries. We evaluated our system on 31 real-world Rust CVEs spanning 11 CWE categories, achieving 90.3% wrapper compilation success where all state-of-the-art formal verification tools achieve 0%. Our system detected 1,206 critical errors across 26 files (83.9% detection rate), compared to 14 warnings across 11 files for Clippy (35.5%) and generic labels for Miri. The 4-agent architecture reduced wrapper compilation failures from 42% (single-agent baseline) to 9.7% and increased detected errors from 487 to 1,206, confirming that role specialization and structured context passing produce measurably better results than a single general-purpose model. Our replication package is publicly available at https://github.com/Zeyad-Ab/Symbolic-Execution-with-Multi-LLM-Architecture-for-Rust-Security


翻译:本文提出了一种结合符号执行(KLEE)与四智能体多LLM架构的系统,用于检测Rust不安全代码中的内存漏洞。我们解决的核心挑战是不完整代码问题:CVE数据库条目仅提供孤立代码片段,缺乏结构体定义、导入声明和Cargo清单,导致所有现有形式化验证工具在编译时失败且无任何输出。我们的系统通过四个专业化智能体解决这一问题——Oracle/验证器负责战略规划、安全检查器负责漏洞分析、代码专家负责FFI包装器生成、快速过滤器负责执行优化——它们协同合成为原本不可编译的代码片段合成KLEE兼容的测试夹具。KLEE的输出随后由graph_klee.py处理,该脚本构建一个图形数据库,将CVE文件、CWE类别、错误类型和符号执行路径作为类型化节点和带标签边进行关联,从而实现跨CVE的结构化漏洞查询。我们在涵盖11个CWE类别的31个真实世界Rust CVE上评估了本系统,实现了90.3%的包装器编译成功率,而所有最先进的形式化验证工具均达到0%的成功率。本系统在26个文件中检测到1,206个关键错误(检测率83.9%),相比之下Clippy在11个文件中生成14个警告(检测率35.5%),Miri仅提供通用标签。四智能体架构将包装器编译失败率从42%(单智能体基线)降至9.7%,并将检测到的错误从487个增加到1,206个,证实了角色专业化与结构化上下文传递比单个通用模型能产生更显著的优势。我们的可复现包已公开于https://github.com/Zeyad-Ab/Symbolic-Execution-with-Multi-LLM-Architecture-for-Rust-Security

0
下载
关闭预览

相关内容

代码(Code)是专知网的一个重要知识资料文档板块,旨在整理收录论文源代码、复现代码,经典工程代码等,便于用户查阅下载使用。
【ICLR2024】能检测到LLM产生的错误信息吗?
专知会员服务
25+阅读 · 2024年1月23日
如何检测LLM内容?UCSB等最新首篇《LLM生成内容检测》综述
《用于代码弱点识别的 LLVM 中间表示》CMU
专知会员服务
15+阅读 · 2022年12月12日
Xsser 一款自动检测XSS漏洞工具
黑白之道
14+阅读 · 2019年8月26日
三次简化一张图:一招理解LSTM/GRU门控机制
机器之心
16+阅读 · 2018年12月18日
放弃 RNN/LSTM 吧,因为真的不好用!望周知~
人工智能头条
19+阅读 · 2018年4月24日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
推荐|caffe-orc主流ocr算法:CNN+BLSTM+CTC架构实现!
全球人工智能
19+阅读 · 2017年10月29日
论文笔记:多任务相关粒子滤波跟踪器
统计学习与视觉计算组
10+阅读 · 2017年7月7日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
驱动军事决策变革的顶尖人工智能指挥系统
专知会员服务
7+阅读 · 8月11日
非对称防御中的自组织临界性:俄乌战争
专知会员服务
10+阅读 · 8月10日
《战争中的大语言模型监管》
专知会员服务
13+阅读 · 8月10日
《边缘计算关键技术分析及美军作战实践应用》
边缘计算的军事应用
专知会员服务
12+阅读 · 8月9日
一种考虑资源机动性的武器目标分配混合算法
专知会员服务
13+阅读 · 8月8日
相关资讯
Xsser 一款自动检测XSS漏洞工具
黑白之道
14+阅读 · 2019年8月26日
三次简化一张图:一招理解LSTM/GRU门控机制
机器之心
16+阅读 · 2018年12月18日
放弃 RNN/LSTM 吧,因为真的不好用!望周知~
人工智能头条
19+阅读 · 2018年4月24日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
推荐|caffe-orc主流ocr算法:CNN+BLSTM+CTC架构实现!
全球人工智能
19+阅读 · 2017年10月29日
论文笔记:多任务相关粒子滤波跟踪器
统计学习与视觉计算组
10+阅读 · 2017年7月7日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员