固件代码不同于应用层的软件,缺陷隐藏较深,检测难度大,清除难度大,可以直接破坏硬件,对于固件缺陷的检测及防御,己逐渐引起了业界以及研究界的关注。开展此方面的研究,可以从硬件层保障整个信息系统的正常运行,在学术和工程实践上都具有极大的意义。本文以储存在硬件芯片中的固件程序为研究对象,重点研究固件代码恶意行为的形式化描述理论和利用多通道技术对固件缺陷与恶意行为的检测,本文主要贡献如下：1.首先介绍了目前常用的几种针对固件恶意行为的描述方法,并讨论了各种方法的优缺点,借鉴以前基于行为规范的恶意行为描述方法,提出了一种新型的形式化描述方法。2.根据本文提出的述固件恶意行为的形式化描述理论,结合固件程序的特点,提出了一种针对固件代码的多通道分析方法.这种方法以数据依赖分析、表达式替换获取固件多通道分支条件为基本思想,以此为基础解决通道条件分析、表达式求解产生输入向量两个关键问题。采用这种技术可以比较全面获取固件代码的行为信息,从而对代码行为是否具有恶意进行判断。3.根据固件代码恶意行为的形式化描述理论和多通道分析方法设计了一个技术验证系统racPE-FMBAS。该技术验证系统以自主研发的racPE为平台,构建了一个合法固件行为数据库并编写了一个多通道分析插件,最后验证了本文的理论与方法正确且有效。