[發(fā)明專利]安全DMA控制器及數(shù)據(jù)搬運方法

在審

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• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112256605A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發(fā)明（設計）人: 藺建琪
• 申請（專利權(quán)）人: 藺建琪
• 主分類號: G06F13/28
• 分類號: G06F13/28;G06F13/16;G06F3/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種安全DMA控制器及數(shù)據(jù)搬運方法，涉及計算機安全技術(shù)領域。該數(shù)據(jù)搬運方法，應用于安全DMA控制器，用于阻斷惡意程序利用DMA控制器破壞關鍵內(nèi)存數(shù)據(jù)，包括：接收用于指示DMA控制器執(zhí)行數(shù)據(jù)搬運操作的數(shù)據(jù)傳輸指令；判斷所述數(shù)據(jù)傳輸指令中的目標地址是否指向系統(tǒng)關鍵內(nèi)存區(qū)段；若是，則阻斷所述數(shù)據(jù)傳輸指令，并觸發(fā)異常；若否，則執(zhí)行所述數(shù)據(jù)傳輸指令。本發(fā)明通過在DMA控制器內(nèi)引入針對系統(tǒng)關鍵內(nèi)存數(shù)據(jù)的審核策略，解決了惡意程序利用DMA控制器破壞關鍵內(nèi)存數(shù)據(jù)的問題，保障了計算機運行與數(shù)據(jù)安全。

技術(shù)領域

本發(fā)明屬于計算機安全領域，尤其涉及一種用于阻斷惡意程序利用DMA控制器破壞關鍵內(nèi)存數(shù)據(jù)的安全DMA控制器及數(shù)據(jù)搬運方法。

背景技術(shù)

隨著近年來計算機和智能終端的廣泛普及，以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展，設備安全的問題也更是日益凸顯。圍繞處理器進行的防護手段越來越多，比如各種殺毒軟件、防火墻、主動防御軟件等，還有如設置在處理器內(nèi)部的安全部件，例如MMU(內(nèi)存管理單元)可以將內(nèi)存定義為只讀、可執(zhí)行、可讀可寫等不同區(qū)段，如果經(jīng)過處理器的程序去改寫一段被MMU定義為“只讀”的內(nèi)存區(qū)段，則MMU會禁止這種訪問并觸發(fā)異常。而一旦有惡意程序繞過處理器去讀寫數(shù)據(jù)，則會直接導致這些傳統(tǒng)的防護手段失效。

DMA技術(shù)是為了提高計算機系統(tǒng)性能，提升處理器利用率而提出的，一些數(shù)據(jù)搬運工作可以由DMA控制器完成，此時就可以釋放處理器的性能，讓其去處理其它工作。從計算機系統(tǒng)總線的角度來看，處理器和DMA控制器都是主設備，二者均可以主動地發(fā)起總線訪問，這就使得惡意程序可以通過傳遞給DMA控制器特定的參數(shù)，使DMA控制器去改寫那些本該受保護的內(nèi)存區(qū)段，比如惡意程序可以讓DMA控制器去篡改操作系統(tǒng)的某個系統(tǒng)調(diào)用入口，以達到劫持系統(tǒng)調(diào)用的目的。

因此，現(xiàn)有技術(shù)中缺乏一種防止惡意程序利用DMA控制器破壞關鍵內(nèi)存數(shù)據(jù)的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的一個目的是提出一種數(shù)據(jù)搬運方法,以解決現(xiàn)有技術(shù)中惡意程序利用DMA控制器破壞關鍵內(nèi)存數(shù)據(jù)的問題。

在一些說明性實施例中，所述數(shù)據(jù)搬運方法，應用于安全DMA控制器，用于阻斷惡意程序利用DMA控制器破壞關鍵內(nèi)存數(shù)據(jù)，包括：接收用于指示DMA控制器執(zhí)行數(shù)據(jù)搬運操作的數(shù)據(jù)傳輸指令；判斷所述數(shù)據(jù)傳輸指令中的目標地址是否指向系統(tǒng)關鍵內(nèi)存區(qū)段；若是，則阻斷所述數(shù)據(jù)傳輸指令，并觸發(fā)異常；若否，則執(zhí)行所述數(shù)據(jù)傳輸指令。

在一些可選地實施例中，在所述判斷所述數(shù)據(jù)傳輸指令中的目標地址是否指向系統(tǒng)關鍵內(nèi)存區(qū)段之前，還包括：判斷所述數(shù)據(jù)傳輸指令的目標地址是否指向內(nèi)存；若是，則再次判斷所述數(shù)據(jù)傳輸指令中的目標地址是否指向系統(tǒng)關鍵內(nèi)存區(qū)段；若否，則直接執(zhí)行所述數(shù)據(jù)傳輸指令。

在一些可選地實施例中，在所述判斷所述數(shù)據(jù)傳輸指令中的目標地址是否指向系統(tǒng)關鍵內(nèi)存區(qū)段之前，還包括：根據(jù)所述數(shù)據(jù)傳輸指令中的目標地址與數(shù)據(jù)長度，確定目標地址區(qū)段；所述判斷所述數(shù)據(jù)傳輸指令中的目標地址是否指向系統(tǒng)關鍵內(nèi)存區(qū)段，具體包括：將所述目標地址區(qū)域與所述系統(tǒng)關鍵內(nèi)存區(qū)段進行匹配；若所述目標地址區(qū)域與所述系統(tǒng)關鍵內(nèi)存區(qū)段存在重疊，則阻斷所述數(shù)據(jù)傳輸指令，并觸發(fā)異常；否則，執(zhí)行所述數(shù)據(jù)傳輸指令。

在一些可選地實施例中，在所述接收用于指示DMA控制器執(zhí)行數(shù)據(jù)搬運操作的數(shù)據(jù)傳輸指令之前，還包括：在系統(tǒng)上電或重啟后的初始化階段，獲取所述系統(tǒng)關鍵內(nèi)存區(qū)段；將獲取到的所述系統(tǒng)關鍵內(nèi)存區(qū)段寫入預先設定的審核表中，并鎖定所述審核表，使所述審核表在再次上電或重啟之前只讀。

在一些可選地實施例中，所述系統(tǒng)關鍵內(nèi)存區(qū)段至少包括：操作系統(tǒng)代碼段、只讀數(shù)據(jù)區(qū)、系統(tǒng)調(diào)用表、中斷向量表和用戶自定義區(qū)段。

本發(fā)明的另一個目的在于提出一種安全DMA控制器，該安全DMA控制器可解決現(xiàn)有技術(shù)中惡意程序利用DMA控制器破壞關鍵內(nèi)存數(shù)據(jù)的問題。