基于动态装载的栈溢出攻击防范原型系统

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1、哈尔滨丁业大学工学顿1学位论文摘要缓冲区溢出攻击是对网络安全操作和基于Internet的应用程序的主要威胁。栈溢出攻击是缓冲区溢出攻击中劫持系统控制权的一般形式。本论文首先分析了缓冲区溢出的技术，对进程的内存映像，函数调月I，和缓冲区溢出作了介绍。然后分析了二种各具代表的防范方法。一类方法是改变程序运{」泊勺环境，使程序运行的堆和栈具有不可执行属J性，从而使一般在栈上运行代码的缓冲区溢出攻击变得不t可能。第二类方法改变程序运行时的动作，通过给普通编译器加上补丁，改变程序的栈上内存布局，使重新编译过的程序增强了安个性。第二类方法也是改变程序的运行时的动作，但是它是通过替

2、换libc'1“的危险函数，增强这些危险函数的检测功能，当然这是以增加这此函数的运行时间为代价的。最后本论文提出一个基于动态装载技术的栈溢出攻击防范原’}'j.系统。它是一个防止linux下__进制可执行程序遭受栈缓冲区溢出攻击的保护系统。主要基于动态装载技术。笨i动态装载技术的栈溢出攻击防范原型系统的主要模块如下:通过对linux下的几进制可执行文件的研究，解析二进制可执行文件中包含的，所有已定义和引I日的符号属性的二进制可执行文件符号解析模块:根据linux操作系统提供给用户进程的调试跟踪能力和对x86平台机器指令格式分析，形成对运行中进程代码空间进行动态改写的函

3、数装载模块和对进程的动作进行跟踪和调1N的进程间控制模块;防止普通函数遭受栈溢出攻击和保存函数ilk)fl轨迹的功能模块.关键词缓冲区溢出;动态装载;可执行文件(el幻;栈溢出;调试哈尔滨工业大学工学硕上学位论文AbstractBufferoverflowattacksarethepredominantthreattothesecureoperationofnetworkandinparticular,Internet-basedapplications.Stacksmashingisacommonmodeofbufferoverflowatackforhijacki

4、ngsystemcontrol.Thepaperfirstanalyzesthetechniqueofbuferoverflowandintroducesthememoryimageofprocessandthemechanismoffunctioncall.Thendescribethreekindofmethodofpreventingthestack-basedbuferoverflow.Thefirstkindmethodschangetherunenvironmentoftheprocess,makethestackandtheheapnon-executa

5、ble.Thesecondkindmethodschangetheactionsoftherunningprogram.Itpatchedthecompiler,changestackmemorylayoutoftheprocess,thenimprovethesecurityofre-compiledprogram.Thethirdkindmethodsalsochangetheactionsoftheprogram.ButitrealizedthatbypatchingtheClibrary.Itaddsthesecuritycheckcodetothosedan

6、gerfunctions.Ofcoursethatalsoincreasetheruntimeofthosefunction.Atlast,thepaperraisesastackoverflowpreventionprototypesystembasedondynamicinstrumentationthatpreventsthecommonbinaryexecutablefile(ELF)underlinuxsuferingstack-basedbuferoverflowattack.Thepreventionprototypesystembasedondynam

7、icinstrumentationismadeupofthesemodules:thesymbolandfunctionanalysismodulethatparseoutallthepropertiesofallsymbolsandfunctionsusedinthebinaryexecutablefile;theinter-processcontrolmodulethatdynamicrewritetheaddressspaceofotherprocess,tracetheactionoftheotherprocessandloadsecurit