随着互联网发展,Web应用开始爆炸式增长,快速开发的背后使Web应用中存在着大量安全漏洞,如何快速有效地发现这些Web漏洞,帮助开发人员及时的修复,是当今亟待解决的Web安全问题之一。传统针对Web漏洞的模糊测试方法存在测试用例有限、攻击性差、盲目性大等问题,因此,如何有目的地动态生成测试用例,提高测试用例的攻击性,提升Web漏洞模糊测试的效率具有十分重要的理论意义和实用价值。本文深入分析与研究了当前Web漏洞挖掘领域的模糊测试技术的特点和不足之处,提出了基于改进遗传算法的Web漏洞模糊测试方法。该方法利用基于功能单元划分的测试用例语义分析方法对Web漏洞测试用例进行预处理,帮助遗传算法理解测试用例的语法结构,并改进遗传算法,使其适用于Web漏洞模糊测试用例生成,提出基于改进遗传算法的Web漏洞模糊测试用例生成算法,动态生成攻击性更强的Web漏洞模糊测试用例。设计与实现了基于模糊测试的Web漏洞挖掘系统,详细说明各个功能模块的流程。最后,设计实验验证了本文提出的方法和系统的有效性和实用性。论文所完成的主要工作内容有:1.提出一种基于功能单元划分的测试用例语义分析方法。通过对Web漏洞测试用例语法结构的分析,将每个语法组成部分定义为一个功能单元,按照预设的功能单元对测试用例划分,使遗传算法以功能单元作为基本操作单位,保证遗传操作不会破坏Web漏洞测试用例的攻击语法结构,解决传统遗传算法编码方式对测试用例语法结构的破坏问题。2.提出了基于改进遗传算法的Web漏洞模糊测试用例生成算法。为了将遗传算法引入Web漏洞模糊测试中,首先利用语义分析方法对测试用例进行预处理,方便之后的遗传操作,随后改进遗传算法,设计与改进适应度函数、选择、交叉和变异操作过程。最后提出了一种模仿变异的改进变异方法,通过模仿优秀个体的变异策略提升较差个体的绕过能力,提升遗传算法的效率和测试用例的攻击性。3.设计与实现了基于模糊测试的Web漏洞挖掘系统,构建系统架构和各功能模块。该Web漏洞挖掘系统可利用改进遗传算法生成Web漏洞模糊测试用例,对Web应用进行漏洞挖掘。对方法和系统的实验结果表明,基于改进遗传算法的Web漏洞模糊测试方法可以有效提高测试用例的攻击性,并且提高遗传算法的效率;基于模糊测试的Web漏洞挖掘系统利用本文的方法,可以有效地挖掘实际Web应用中存在的漏洞,且具有自动化进行模糊测试能力,实验证明其具有可行性和实用性。