软件学报

作者：李威威，马越，王俊杰，高伟毅，杨秋松，李明树

单位：李威威，中国科学院 软件研究所 基础软件国家工程研究中心, 北京 100190;中国科学院大学, 北京 10004911,马越，中国科学院 软件研究所 基础软件国家工程研究中心, 北京 10019002,王俊杰，中国科学院 软件研究所 基础软件国家工程研究中心, 北京 10019003,高伟毅，中国科学院 软件研究所 基础软件国家工程研究中心, 北京 100190;中国科学院大学, 北京 10004904,杨秋松，中国科学院 软件研究所 基础软件国家工程研究中心, 北京 10019005,李明树，中国科学院 软件研究所 基础软件国家工程研究中心, 北京 10019006

关键词：面向返回编程;控制流完整性;历史刷新攻击;规避攻击

基金：“核高基”国家科技重大专项（2014ZX01029101-002）；中国科学院战略性先导科技专项（XDA-Y01-01）

控制流完整性保护技术（control flow integrity，简称CFI）是防御面向返回编程攻击（return-oriented programming，简称ROP）的一种有效途径.针对现有CFI中存在的四大问题：性能开销大、依赖程序代码信息、容易遭受历史刷新攻击以及规避攻击，提出了基于硬件分支信息的ROP攻击检测方法——MIBChecker （mispredicted indirect branch checker）.该方法实时地利用硬件性能管理单元（performance monitor unit，简称PMU）的事件触发机制，针对每个预测失败的间接分支进行ROP攻击检测，规避了历史刷新攻击的可能，同时提出基于敏感系统调用参数的新型检测方法来检测短攻击链（称为gadgets-chain） ROP攻击.实验结果表明，MIBChecker能够不受历史刷新攻击的影响进行ROP短指令片段（称为gadget）检测，可有效地检测出常规ROP攻击和规避攻击，并仅引入5.7%的性能开销.

来源：2020年第11期

《软件学报》期刊编辑部

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