[發(fā)明專利]具有托管代碼和非托管代碼的控制流完整性

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• 申請日: 2016-02-23
• 公開（公告）號: CN113378164A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·S·卡尼爾;P·卡普瑞奧利
• 申請（專利權(quán)）人: 英特爾公司
• 主分類號: G06F21/56
• 分類號: G06F21/56;G06F21/64;G06F21/54
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 李煒;黃嵩泉

1.一種具有用于實(shí)施控制流完整性的特征的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括：

處理元件，所述處理元件具有支持一個或多個控制流完整性(CFI)指令的CFI實(shí)施機(jī)制；

響應(yīng)于所述處理元件的至少一個機(jī)器可訪問介質(zhì)；

所述機(jī)器可訪問介質(zhì)中的托管代碼，其中，所述托管代碼被配置(a)用于在所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的托管運(yùn)行時環(huán)境(MRE)中執(zhí)行，并且(b)用于響應(yīng)于所述托管代碼中的轉(zhuǎn)移控制聲明而將控制從所述MRE轉(zhuǎn)出至非托管代碼；以及

所述機(jī)器可訪問介質(zhì)中的二進(jìn)制轉(zhuǎn)換器，其中，所述二進(jìn)制轉(zhuǎn)換器當(dāng)被執(zhí)行時，通過在強(qiáng)化的非托管代碼(HUC)中包括CFI特征來將所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的非托管代碼轉(zhuǎn)換成所述HUC，其中，所述CFI特征包括用于利用所述處理元件的所述CFI實(shí)施機(jī)制來轉(zhuǎn)移由所述HUC發(fā)起的控制的一條或多條CFI指令。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，進(jìn)一步包括：

所述機(jī)器可訪問介質(zhì)中的預(yù)處理器，其中，所述預(yù)處理器當(dāng)被執(zhí)行時通過確保強(qiáng)化的托管代碼(HMC)包括CFI特征來將所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的托管代碼轉(zhuǎn)換成所述HMC。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中，所述HMC被配置用于：當(dāng)將控制從所述MRE轉(zhuǎn)移至所述HUC時，使用所述HMC中的所述CFI特征中的至少一個。

4.一種具有用于實(shí)施控制流完整性的特征的裝置，所述裝置包括：

至少一個機(jī)器可訪問介質(zhì)；

所述機(jī)器可訪問介質(zhì)中的二進(jìn)制轉(zhuǎn)換器；

其中，所述二進(jìn)制轉(zhuǎn)換器當(dāng)被數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的處理器執(zhí)行時，通過在強(qiáng)化的非托管代碼(HUC)中包括控制流完整性(CFI)特征來將所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的非托管代碼轉(zhuǎn)換成所述HUC；并且

其中，所述CFI特征包括一條或多條CFI指令，所述一條或多條CFI指令利用所述處理器的CFI實(shí)施機(jī)制來轉(zhuǎn)移由所述HUC發(fā)起的控制；以及

所述至少一個機(jī)器可訪問介質(zhì)中的托管代碼，其中，所述托管代碼被配置(a)用于在所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的托管運(yùn)行時環(huán)境(MRE)中執(zhí)行，并且(b)用于響應(yīng)于所述托管代碼中的轉(zhuǎn)移控制聲明而將控制從所述MRE轉(zhuǎn)出至所述HUC。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，進(jìn)一步包括：

所述機(jī)器可訪問介質(zhì)中的預(yù)處理器，其中，所述預(yù)處理器當(dāng)被執(zhí)行時，通過確保強(qiáng)化的托管代碼(HMC)包括CFI特征來將所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的托管代碼轉(zhuǎn)換成所述HMC。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中，所述HMC被配置用于：當(dāng)將控制從所述MRE轉(zhuǎn)移至所述HUC時，使用所述HMC中的所述CFI特征中的至少一個。

7.一種用于實(shí)施控制流完整性的方法，所述方法包括：

使用二進(jìn)制轉(zhuǎn)換通過在強(qiáng)化的非托管代碼(HUC)中包括控制流完整性(CFI)特征來將數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的非托管代碼轉(zhuǎn)換成所述HUC；

使用預(yù)處理器通過確保強(qiáng)化的托管代碼(HMC)包括CFI特征來將所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的托管代碼轉(zhuǎn)換成所述HMC；

在所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的托管運(yùn)行時環(huán)境(MRE)中執(zhí)行所述HMC；

響應(yīng)于所述HMC中的轉(zhuǎn)移控制聲明而將控制從所述MRE轉(zhuǎn)出至所述HUC；以及

使用所述HUC中的所述CFI實(shí)施特征來轉(zhuǎn)移由所述HUC發(fā)起的控制；并且

其中，所述CFI特征提供CFI的硬件實(shí)施。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)一步包括：

使用動態(tài)二進(jìn)制轉(zhuǎn)換通過在強(qiáng)化的自修改代碼(SMC)(HSC)中包括CFI特征來將由所述HUC產(chǎn)生的SMC轉(zhuǎn)換成所述HSC。

9.一種支持控制流完整性的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括：

處理元件；

響應(yīng)于所述處理元件的至少一個機(jī)器可訪問介質(zhì)；以及

至少部分地存儲在所述至少一個機(jī)器可訪問介質(zhì)中的計(jì)算機(jī)指令，其中，所述計(jì)算機(jī)指令響應(yīng)于被執(zhí)行而使所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)能夠執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法。

10.一種支持控制流完整性的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括：

用于執(zhí)行如權(quán)利要求7或8所述的方法的裝置。