USB Fuzzer — 基于 Raspberry Pi Zero 2 W 的便携式 USB 协议 Fuzzing 与设备模拟工具（开源

[AI 整理声明]本文基于作者的项目文档与开发实践，由 AI 辅助整理输出，核心内容与数据均来自作者本人。

USB 是整机设备的通用外设入口，主机侧的 USB 协议栈（枚举、描述符解析、类驱动）历来是内核攻击面——一个畸形描述符或控制传输就可能让主机崩溃、卡死甚至提权。USB Fuzzer 就是用来对这一层做协议 fuzzing 与设备模拟的便携工具，用 Raspberry Pi Zero 2 W 把自己伪装成 USB 设备接进待测主机，全程用浏览器操控，走树莓派自带的 Wi-Fi，不用接显示器和键盘。

GitHub：https://github.com/cstriker1407/usb_fuzzer

硬件

Raspberry Pi Zero 2 W，micro-USB 数据口与供电口分开，没有 VBUS 冲突
一根 micro-USB ↔ USB-A/USB-C 数据线：树莓派USB口 → 待测主机 USB Host 口；PWR IN口单独供 5V

部署

烧录 Raspberry Pi OS / Debian（64-bit），Imager 里预置好 SSH，然后：

sudobashscripts/provision.sh# 安装依赖 + systemd 服务 + 编译 raw-gadget + 配 dwc2sudoreboot# 打开 http://<pi-ip>:10001

provision.sh配好三个开机自启单元：usbd.service（root 守护）、usbfuzzer-web.service（uvicorn）、usbfuzzer-net.service（开机联网）。

开机联网：Wi-Fi 凭据填在/etc/usbfuzzer/network.conf，范围内有已知 Wi-Fi 就连，否则自动建热点usb_fuzzer_<MAC 尾字节>（默认密码12345678）。插上待测机、手机连热点即可操作，不依赖实验室网络。

开发机预览（无硬件）：

pipinstall"fastapi>=0.110""uvicorn[standard]>=0.29"bashscripts/run-dev.sh# http://localhost:10001，设备模拟/Fuzz 在真机上才跑

设备模拟

ConfigFS 实现，8 类真实 USB 设备，界面卡片式平铺：

键盘：指定按键序列或随机「猴子」模式（可设次数 + 种子，便于复现）
鼠标：含滚轮，同样支持随机模式
媒体键 / 手柄：标准 HID
U盘：上传任意文件作为盘内容，读写 / 只读 / 光盘（CDROM）模式可选
串口（CDC ACM）：双向收发
USB 网卡（CDC ECM）：给待测主机分配 DHCP，建一个「假网络」
MIDI：循环音阶

同一时刻只有一个 gadget 能绑定 UDC，设备模拟与 Fuzz 互斥。

USB Fuzz

raw-gadget 实现，逐字节构造响应，对待测主机的 USB 协议栈发畸形枚举：

三种变异策略：

描述符变异：对 Device / Configuration / Interface / Endpoint 描述符做字段变异
控制传输变异：在 EP0 控制传输阶段注入异常响应
混合随机：两者随机叠加

**三档强度：**低（单处变异）/ 中 / 高（每用例叠加 2 处畸形的复合变异）

capture→fuzz：导入真实 USB 设备的原始描述符（从/sys/bus/usb/devices/*/descriptors读出的 hex 或二进制）作为基线，对待测主机打「真实设备画像」的畸变枚举，避免因设备不合理而在早期枚举阶段就被拒绝。

主机侦察（scan）：呈现一个合法设备，被动记录待测主机枚举时发来的每个控制请求，判断主机认它为哪类、走到哪一步。隐藏不适用的参数，进度显示「侦察中…」。

异常用例记录原始字节，可回放复现。本地错误（如 UDC 忙）与待测主机反馈明确区分。

日志

每个 Fuzz 会话逐用例落盘 JSONL，包含用例编号、变异类型、原始字节、待测主机响应与时间戳：

日志可筛选、下载，选中用例可单独回放。保留轮转防写满 SD 卡。

系统信息

「系统信息」页显示当前 Wi-Fi / 热点模式、SSID、IP、MAC、UDC 状态与资源占用：

架构

两进程设计，控制面（Wi-Fi/网页）与数据面（USB）解耦：

浏览器 │ Wi-Fi HTTP :10001 + WebSocket ▼ web 进程 (FastAPI) 代理命令给 usbd；把事件广播给所有浏览器 │ IPC (Unix socket) ▼ usbd 进程 (root) 独占 UDC；跑引擎；写 JSONL 日志 │ USB (dwc2 OTG, peripheral) ▼ 待测主机 DUT

这样拆分的好处是隔离：fuzz 把待测主机打挂时，网页与日志依然存活；web 崩了不影响在跑的会话；usbd 崩了由 systemd 拉起。