随着计算机和网络技术的发展,网络协议及其软硬件设备变得种类繁多,与之相关的网络安全问题也接踵而至,例如协议本身的设计缺陷和实现协议的软硬件可能存在漏洞。模糊测试是发现这些缺陷或漏洞的重要技术手段,已经在多种场景中发现了大量漏洞。但是对网络协议的模糊测试目前取得的效果仍然亟待改进。由于网络协议报文格式的多样性和有状态网络的交互性,现有的基于黑盒的模糊测试的随机性和盲目性高并且依赖于协议规范。手工描述协议规范的方法需要较多的专家知识,过程繁琐且不支持未公开文档的协议,这限制了当前网络协议模糊测试的效果。为了应对这些问题,本文主要工作内容包含:（1）针对现有的灰盒模糊测试工具AFL会忽略一些重要测试用例的问题和存种子队列中在大量无效种子的问题,分别提出了改进方法并在原来的工具上改进实现了OPTAFL。相比改进前,提升了代码覆盖率和崩溃触发能力。（2）针对不同网络协议报文格式的多样性问题,提出了基于变异的模糊测试方法。该方法对上一部分的OPTAFL加入协议测试功能,实现了基于代码覆盖率导向的无状态网络协议的灰盒模糊测试。由于该方法是通过变异的方式生成测试用例,因此无需手动描述协议规范。相比传统的网络协议模糊测试工具Boo Fuzz,本方法提升了代码覆盖率和崩溃触发能力。（3）针对有状态网络协议的交互性难点,提出了基于报文聚类的状态推断方法来指导种子选择而无需建立出完整的协议状态机。结合第一个工作内容,改进并实现了基于代码覆盖率的有状态网络协议灰盒模糊测试工具。相对传统的网络协议模糊测试工具Boo Fuzz提升了代码覆盖率和崩溃触发能力。