[發(fā)明專(zhuān)利]一種動(dòng)態(tài)隨機(jī)化防御Cache攻擊的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810252891.8
• 申請(qǐng)日: 2018-03-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108491694A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳浩;唐文娟;孫建華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 湖南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06F21/12
• 分類(lèi)號(hào): G06F21/12;G06F21/56
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.動(dòng)態(tài)隨機(jī)化防御Cache攻擊的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于實(shí)施步驟為：

(1)以函數(shù)為粒度隨機(jī)化代碼，在函數(shù)不斷遷移和重復(fù)隨機(jī)化過(guò)程中，使得函數(shù)地址變得不可猜測(cè)；

(2)在函數(shù)進(jìn)行調(diào)用時(shí)啟用棧幀布局隨機(jī)化策略，在幀初始化階段向棧中加入隨機(jī)大小的填充空間；

(3)在堆隨機(jī)化方面，通過(guò)在洗牌層包裹基礎(chǔ)分配器，使得運(yùn)行時(shí)堆空間的分布不再有規(guī)律。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)隨機(jī)化防御Cache攻擊的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于本方法能夠以函數(shù)為粒度隨機(jī)化代碼：

(1)在初始化階段，在每個(gè)函數(shù)的開(kāi)頭放置了一個(gè)陷阱指令，用于觸發(fā)遷移表工作；

(2)在函數(shù)遷移階段，當(dāng)陷阱函數(shù)執(zhí)行的時(shí)候，動(dòng)態(tài)隨機(jī)化系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)接收一個(gè)SIGTRAP信號(hào)并遷移函數(shù)；

(3)系統(tǒng)每隔一個(gè)固定時(shí)間段重復(fù)隨機(jī)化函數(shù)；

(4)在重復(fù)隨機(jī)化完成之后，釋放內(nèi)存。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)隨機(jī)化防御Cache攻擊的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于本方法能夠控制棧填充空間的大小、填充空間的位置和隨機(jī)化時(shí)刻：

(1)根據(jù)Linux系統(tǒng)要求的是棧指針對(duì)齊標(biāo)準(zhǔn)和Linux系統(tǒng)中設(shè)置的線程的棧空間大小在范圍內(nèi)隨機(jī)取值；

(2)在運(yùn)行期間，系統(tǒng)在每次重新隨機(jī)化期間用隨機(jī)字節(jié)大小、周期性地填充安全緩沖區(qū)域，填充區(qū)域位于函數(shù)參數(shù)前方；

(3)將隨機(jī)化時(shí)刻推遲到各個(gè)函數(shù)運(yùn)行時(shí)，使得每個(gè)函數(shù)每次運(yùn)行時(shí)的棧幀布局都不相同。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)隨機(jī)化防御Cache攻擊的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于本方法運(yùn)用了一種新的堆空間地址分配方式：

(1)調(diào)用基本堆中內(nèi)存分配函數(shù)初始化洗牌層；

(2)在基礎(chǔ)分配器中使用內(nèi)存分配函數(shù)，產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)索引i；

(3)上述索引所對(duì)應(yīng)的洗牌層中數(shù)組元素和基本堆中對(duì)象p交換，返回交換后的指針對(duì)象；

(4)內(nèi)存釋放函數(shù)負(fù)責(zé)產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)索引并將對(duì)應(yīng)的索引對(duì)象釋放到基本堆中。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)隨機(jī)化防御Cache攻擊的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于本方法能夠采用控制變量法，單獨(dú)地重復(fù)隨機(jī)化代碼、棧、堆。