[發(fā)明專利]一種操作系統(tǒng)地址空間隨機(jī)化分配系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410246004.8
• 申請(qǐng)日: 2014-06-04
• 公開（公告）號(hào): CN103995705B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 游瑞邦;涂碧波;孟丹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院信息工程研究所
• 主分類號(hào): G06F9/44
• 分類號(hào): G06F9/44
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11262
• 代理人: 王丹,栗若木

1.一種操作系統(tǒng)地址空間隨機(jī)化分配系統(tǒng)，其特征在于，包括用戶空間層和內(nèi)核空間層，

所述用戶空間層包括：用戶空間可執(zhí)行程序局部隨機(jī)化管理策略生成/解析器、全局隨機(jī)化管理策略模塊、隨機(jī)事件采集模塊；

所述內(nèi)核空間層包括：可執(zhí)行程序加載模塊、虛擬文件系統(tǒng)管理模塊、管理策略解析模塊、隨機(jī)化因子生成模塊、地址空間隨機(jī)化分配模塊；

所述用戶空間可執(zhí)行程序局部隨機(jī)化管理策略生成/解析器用于：針對(duì)可執(zhí)行程序或動(dòng)態(tài)庫(kù)生成局部隨機(jī)化管理策略并將所述局部隨機(jī)化管理策略以可執(zhí)行文件形式或動(dòng)態(tài)庫(kù)文件形式輸出至所述可執(zhí)行程序加載模塊；以及對(duì)所述局部隨機(jī)化管理策略進(jìn)行解析以向用戶報(bào)告針對(duì)所述可執(zhí)行程序或動(dòng)態(tài)庫(kù)的局部隨機(jī)化管理策略；

所述全局隨機(jī)化管理策略模塊用于：保存全局隨機(jī)化管理策略，其中所述全局隨機(jī)化管理策略包括：全局地址空間隨機(jī)化分配強(qiáng)制策略、全局棧空間隨機(jī)化分配策略、全局堆空間隨機(jī)化分配策略以及全局內(nèi)存映射空間隨機(jī)化分配策略；以及在用戶配置情況下供用戶從中選擇全局隨機(jī)化管理策略以輸出至所述虛擬文件系統(tǒng)管理模塊；

所述隨機(jī)事件采集模塊用于：采集包括以下內(nèi)容的隨機(jī)事件數(shù)據(jù)：用戶隨機(jī)輸入的鍵盤值和鼠標(biāo)值、所述操作系統(tǒng)的當(dāng)前中斷次數(shù)和所述操作系統(tǒng)的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)量；以及將所述隨機(jī)事件數(shù)據(jù)提供給隨機(jī)化因子生成模塊；

所述可執(zhí)行程序加載模塊用于：對(duì)來(lái)自所述用戶空間可執(zhí)行程序局部隨機(jī)化管理策略生成/解析器的以所述可執(zhí)行文件或動(dòng)態(tài)庫(kù)文件形式的所述局部隨機(jī)化管理策略進(jìn)行分析，并且加載所述可執(zhí)行文件或動(dòng)態(tài)庫(kù)文件且將所述局部隨機(jī)化管理策略輸出至所述管理策略解析模塊；

所述虛擬文件系統(tǒng)管理模塊：注冊(cè)有虛擬文件系統(tǒng)，其中所述虛擬文件系統(tǒng)待裝載來(lái)自全局隨機(jī)化管理策略模塊的全局隨機(jī)化管理策略，并且具有全局隨機(jī)化管理策略默認(rèn)配置；用于對(duì)虛擬文件系統(tǒng)進(jìn)行解析以獲取最終全局隨機(jī)化管理策略，使得在所述用戶配置的情況下將所述虛擬文件系統(tǒng)中所裝載的全局隨機(jī)化管理策略作為所述最終全局隨機(jī)化管理策略輸出至所述管理策略解析模塊，而在無(wú)用戶配置的情況下將所述全局隨機(jī)化管理策略默認(rèn)配置作為所述最終全局隨機(jī)化管理策略輸出至所述管理策略解析模塊；

所述管理策略解析模塊用于：對(duì)來(lái)自所述可執(zhí)行程序加載模塊的所述局部隨機(jī)化管理策略和來(lái)自所述虛擬文件系統(tǒng)管理模塊的所述最終全局隨機(jī)化管理策略進(jìn)行解析以生成最終隨機(jī)化運(yùn)行策略，并將所述最終隨機(jī)化運(yùn)行策略輸出至所述地址空間隨機(jī)化分配模塊；

所述隨機(jī)化因子生成模塊用于：根據(jù)來(lái)自所述隨機(jī)事件采集模塊的所述隨機(jī)事件數(shù)據(jù)生成隨機(jī)化修正值，根據(jù)所述隨機(jī)化修正值和所述操作系統(tǒng)的系統(tǒng)庫(kù)函數(shù)來(lái)生成隨機(jī)數(shù)，并對(duì)所述隨機(jī)數(shù)執(zhí)行2³⁰模運(yùn)算來(lái)獲得隨機(jī)化因子，以用于在所述地址空間隨機(jī)化分配模塊執(zhí)行地址空間隨機(jī)化分配時(shí)調(diào)整地址空間的固定分配地址，并將所述隨機(jī)化因子輸出至所述地址空間隨機(jī)化分配模塊；以及

所述地址空間隨機(jī)化分配模塊用于：根據(jù)來(lái)自所述管理策略解析模塊的所述最終隨機(jī)化運(yùn)行策略和來(lái)自所述隨機(jī)化因子生成模塊的所述隨機(jī)化因子來(lái)執(zhí)行所述地址空間隨機(jī)化分配，使得所述地址空間具有隨機(jī)化地址。

2.如權(quán)利要求1所述的分配系統(tǒng)，其特征在于，所述可執(zhí)行文件或動(dòng)態(tài)庫(kù)文件中具有用于存放所述局部隨機(jī)化管理策略的程序段頭。

3.如權(quán)利要求2所述的分配系統(tǒng)，其特征在于，所述可執(zhí)行程序加載模塊用于對(duì)來(lái)自所述用戶空間可執(zhí)行程序局部隨機(jī)化管理策略生成/解析器的以所述可執(zhí)行文件或動(dòng)態(tài)庫(kù)文件形式的所述局部隨機(jī)化管理策略進(jìn)行分析包括：

所述可執(zhí)行程序加載模塊對(duì)所述可執(zhí)行文件或動(dòng)態(tài)庫(kù)文件中的程序段頭進(jìn)行解析以提取出所述局部隨機(jī)化管理策略。

4.如權(quán)利要求1、2或3所述的分配系統(tǒng)，其特征在于，所述局部隨機(jī)化管理策略包括：局部棧空間隨機(jī)化分配策略、局部堆空間隨機(jī)化分配策略以及局部?jī)?nèi)存映射空間隨機(jī)化分配策略。