软件学报

作者：王豫，高凤娟，马可欣，司徒凌云，王林章，陈碧欢，刘杨，赵建华，李宣东

单位：王豫，计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学), 江苏 南京 21002311,高凤娟，计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学), 江苏 南京 21002302,马可欣，计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学), 江苏 南京 21002303,司徒凌云，计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学), 江苏 南京 21002304,王林章，计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学), 江苏 南京 21002305,陈碧欢，复旦大学 计算机科学技术学院, 上海 200433;上海市数据科学重点实验室(复旦大学), 上海 200433;上海智能电子系统研究所(复旦大学), 上海 20043306,刘杨，School of Computer Science and Engineering, Nanyang Technological University, Singapore07,赵建华，计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学), 江苏 南京 21002308,李宣东，计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学), 江苏 南京 21002309

关键词：垂悬指针|程序转换|程序漏洞|静态分析

基金：国家重点研发计划（2017YFA0700604）；南京大学优秀博士研究生创新能力提升计划B

随着技术的发展，信息物理融合系统（cyber-physical system，简称CPS）在生活中扮演着越来越重要的角色，例如电力系统、铁路系统.如果CPS遭到攻击，将对现实世界的正常运转造成巨大影响，甚至威胁生命安全.垂悬指针是指向的区域被释放后未被置为空的指针，它是一种会导致攻击的软件缺陷.由垂悬指针导致的use-after-free和double-free漏洞能够执行任意恶意代码.迄今为止，只有少量工作针对垂悬指针进行检测、防御.其中多数都会导致过高的额外运行时开销.提出DangDone用于检测和防御垂悬指针.首先，通过静态分析检测潜在垂悬指针；然后，基于检测到的垂悬指针信息和一系列预定义的指针变换规则，依据指针传播信息变换指针，使得指针及其别名都指向同一个新引入的指针.基于该方法，实现了DangDone的原型工具.基于11个开源项目和SPEC CPU benchmark的实验结果表明：DangDone的静态分析部分只有33%的误报率，指针变换部分只引入了1%左右的额外开销.同时，DangDone成功防护了11个开源项目中的use-after-free和double-free漏洞.实验结果体现了DangDone的高效率及有效性.

来源：2020年第6期

《软件学报》期刊编辑部

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