【摘要】：當(dāng)前的嵌入式系統(tǒng)由于自身的缺陷容易受到惡意軟件的攻擊,其中緩沖區(qū)溢出攻擊是最流行的攻擊方法。通過分析當(dāng)前存在的防御緩沖區(qū)溢出的方法可以發(fā)現(xiàn)它們不是只針對(duì)棧的保護(hù)就是只針對(duì)堆的保護(hù),有的雖然能夠保護(hù)全部的數(shù)據(jù)空間,但由于嚴(yán)重依賴源代碼或需考慮兼容性問題而難以實(shí)現(xiàn),還發(fā)現(xiàn)所能獲得的邊界信息的多少?zèng)Q定了構(gòu)建硬件安全模塊的難易程度及安全模塊的防御粒度。 本文從指令級(jí)層次入手研究嵌入式處理器的安全運(yùn)行機(jī)制,提出存儲(chǔ)器監(jiān)控防御機(jī)制,該監(jiān)控模塊包括棧保護(hù)模塊,堆保護(hù)模塊以及全局?jǐn)?shù)據(jù)保護(hù)模塊三個(gè)單元,它們根據(jù)各自的監(jiān)控方法,從流水線中提取監(jiān)控所需要的信息,然后在程序的執(zhí)行中利用這些信息對(duì)程序行為的合法性進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控。我們采用開源的leon3處理器作為實(shí)驗(yàn)平臺(tái),結(jié)合leon3本身的特點(diǎn),將存儲(chǔ)器監(jiān)控模塊與處理器整合到一起,實(shí)時(shí)監(jiān)控處理器進(jìn)行的內(nèi)存操作是否合法。在FPGA板上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該監(jiān)控模塊能夠有效防住大部分緩沖區(qū)溢出攻擊,監(jiān)控模塊帶來了5%的硬件開銷和0.1%的性能損耗。 本文提出的存儲(chǔ)器監(jiān)控模塊功能的實(shí)現(xiàn)不依賴于程序的源代碼,完全通過動(dòng)態(tài)監(jiān)控對(duì)程序進(jìn)行安全檢查,在功能上實(shí)現(xiàn)對(duì)程序全部數(shù)據(jù)空間的保護(hù),能夠防御當(dāng)前存在的大部分緩沖區(qū)溢出攻擊。由于它與處理器完全并行執(zhí)行,所以對(duì)原系統(tǒng)產(chǎn)生的性能影響可以忽略。
【圖文】：

程序數(shù)據(jù)空間

棧中緩沖區(qū)溢出程序
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TP333;TP368.1

【參考文獻(xiàn)】

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1 劉飛飛;楊森;;基于緩沖區(qū)溢出的網(wǎng)絡(luò)滲透技術(shù)的研究[J];電腦開發(fā)與應(yīng)用;2011年01期

2 俞曉鴻;陸瑤;;基于Linux地址空間隨機(jī)化的緩沖區(qū)溢出研究[J];電腦知識(shí)與技術(shù);2011年01期

3 徐欣鋒;;基于LEON3處理器和Speed協(xié)處理器的復(fù)雜SoC設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)[J];電子產(chǎn)品世界;2009年05期

4 周宇;;基于調(diào)用棧完整性的緩沖區(qū)溢出檢測(cè)方法[J];計(jì)算機(jī)安全;2010年03期

5 林志強(qiáng);王逸;茅兵;謝立;;SafeBird:一種動(dòng)態(tài)和透明的運(yùn)行時(shí)緩沖區(qū)溢出防御工具集[J];電子學(xué)報(bào);2007年05期

6 吳景紅;李朋;劉柳柳;;SPARC處理器啟動(dòng)代碼的分析與編程[J];機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新;2008年06期

7 許俊賢;張祥;李童;;SPARC體系結(jié)構(gòu)[J];計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展;1990年11期

8 趙奇永;鄭燕飛;鄭東;;基于可執(zhí)行代碼的緩沖區(qū)溢出檢測(cè)模型[J];計(jì)算機(jī)工程;2008年12期

9 張德迪;;關(guān)于在C類語言中內(nèi)存泄露的探討[J];科技信息;2006年08期

10 黃玉文;;緩沖區(qū)溢出攻擊原理和現(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)[J];科技信息;2010年23期

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1 夏一民;緩沖區(qū)溢出漏洞的靜態(tài)檢測(cè)方法研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2007年

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1 謝浩;基于國產(chǎn)CPU（SPARCV8）的星載計(jì)算機(jī)技術(shù)研究[D];中國科學(xué)院研究生院（空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心）;2007年

2 周雷;數(shù)組緩沖區(qū)溢出分析和檢測(cè)[D];上海交通大學(xué);2010年

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本文編號(hào)：2677536