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谈述污点基于指针污点非制约数据攻击防御模型设计和实现期刊

收藏本文 2024-03-10 点赞:33876 浏览:150333 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:当前计算机和网络技术得到了飞速进展,随之而来的各类计算机病毒、蠕虫、恶意程序对计算机系统产生了巨大威胁,程序安全不足已经成为人类需要面对的严峻不足之一。常规的攻击方式一般利用缓冲区溢出、双重释放、整形错误、格式化输出函数等漏洞,覆写某处内存位置来达到转变制约流的目的,最终实施攻击。这类攻击因为修改了程序的制约流程,我们称之为制约数据攻击,目前已经有一系列比较成熟的防御方式,具有代表性的有哨兵位检查、非执行栈技术、地址空间随机化等。有着一类新型的攻击方式——非制约数据攻击,通过覆写非制约数据,例如用户身份信息、配置信息等安全数据,不修改程序的执行制约流,同样可以达到攻击的目的。针对这类攻击,现有的防御方式主要有两类:静态策略通过源代码编译增强的方式,对关键安全数据添加保护结构,然后再进行重新编译。这类策略需要源代码支持,不适用于大多数商业软件。动态策略一般基于动态污点浅析,跟踪数据在运用程序中的传播,根据安全对策的设置条件发出警报。由于非制约数据攻击的攻击点可以在很多位置,不同于以往的修改跳转地址,这给动态防御提出了很多全新的挑战。本论文在动态污点浅析的基础上,针对非制约数据攻击的防御提出了一个改善策略——指针污点浅析模型。通过利用污点标记和指针标记这两个属性来标识每一块内存数据,随着运用程序的执行更新相应内存数据的这两个属性。当一个指针由外部数据组成,并且不是一个合法指针,进行解引用的时候,即认为是一次攻击。跳转类指令利用来自外部的数据,也会认为是一次攻击。设计实现了原型系统DPTA,并采取了一些效率优化措施。实验表明,本策略可以防御制约数据攻击和大部分非制约数据攻击。关键词:非制约数据攻击论文程序安全论文动态污点浅析论文指针着色论文内存破坏论文

    摘要5-6

    Abstract6-9

    图目录9-10

    表目录10-11

    第一章 引言11-16

    1.1 探讨背景11-12

    1.2 探讨近况12-13

    1.3 本论文的主要工作和贡献13-14

    1.4 本论文的组织结构14-16

    第二章 非制约数据攻击及动态污点浅析16-28

    2.1 非制约数据攻击16-19

    2.1.1 关键数据分类16

    2.1.2 制约数据攻击VS非制约数据攻击16-17

    2.1.3 非制约数据攻击实例17-19

    2.2 动态污点浅析技术19-22

    2.2.1 标记污点来源21

    2.2.2 污点数据传播21

    2.2.3 污点数据误用检测21-22

    2.3 动态浅析平台框架Intel Pin22-28

    2.3.1 Pin的系统架构23-24

    2.3.2 Pintool的一个例子24-25

    2.3.3 其他平台25-28

    第三章 指针污点浅析模型的设计28-36

    3.1 防御原理28-30

    3.2 标记污点数据30-31

    3.2.1 污点的定义30

    3.2.2 污点的标记30-31

    3.3 传递污染属性31-34

    3.3.1 指令分类31-32

    3.3.2 T-tag传播对策32

    3.3.3 P-tag传播对策32-34

    3.4 攻击判定34-36

    第四章 指针污点浅析原型的实现36-46

    4.1 系统框架36

    4.2 Tagmap的实现36-38

    4.2.1 Tag的粒度和大小36-38

    4.2.2 Tagmap的初始化38

    4.3 指针识别38-40

    4.3.1 动态分配空间的指针38-39

    4.3.2 静态分配空间的指针39-40

    4.4 污染属性传播模块的实现40-42

    4.5 攻击报警模块的实现42-43

    4.6 效率优化策略43-46

    4.6.1 Tagmap优化43-44

    4.6.2 寄存器优化44-45

    4.6.3 其他优化45-46

    第五章 实验评估46-50

    5.1 非制约数据攻击检测验证46-47

    5.2 制约数据攻击检测验证47-48

    5.3 性能测试48-50

    第六章 总结和展望50-52

    6.1 论文小结50-51

    6.2 工作展望51-52

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