【技术实现步骤摘要】
一种基于ARM指针验证的内核代码指针完整性保护方法
本专利技术涉及计算机系统安全领域，尤其涉及一种基于ARM指针验证(PointerAuthentication,PA)的内核代码指针完整性(CodePointerIntegrity,CPI)的保护方法。
技术介绍
操作系统是计算机系统运行的基础，其上任何安全问题会直接危害系统整体安全。近年来，针对操作系统的攻击层出不穷，如2010年的震网病毒和2017到2019年的WannaCry蠕虫式勒索病毒。根据攻击手段的演化，对操作系统的攻击主要分为三类：代码注入攻击、代码重用攻击以及非控制数据攻击。与此同时，操作系统安全在攻击者和防护者的不断对抗中得到很大提升，随着抗代码注入攻击硬件安全特性的大规模部署，主流操作系统均已实现基于硬件的抗代码注入攻击防护。攻击者无法注入新的代码，转而篡改系统中的代码指针，控制系统控制流重用已有代码片段构造攻击载荷，被称为代码重用攻击。篡改返回地址的ROP攻击和篡改函数指针的JOP攻击都是常见的代码重用攻击技术。非控制数据攻击由于限制条件多、攻击载荷复杂...
【技术保护点】
1.一种基于ARM指针验证的内核代码指针完整性保护方法，其特征在于，包括：/n标记操作系统代码中所有的函数指针类型为敏感指针类型，得到初始化的敏感指针类型集，其中敏感指针类型集为所有敏感指针类型的集合；/n根据初始化的敏感指针类型集和代码中包含的类型信息，计算并确定完整的敏感指针类型集；/n根据确定的敏感指针类型集，标记代码结构体中所有敏感指针类型的域为敏感指针域，得到初始化的敏感指针域集，其中敏感指针域集为所有敏感指针域的集合；根据确定的敏感指针类型集，标记代码中所有敏感指针类型的变量为敏感指针变量，得到初始化的敏感指针变量集，其中敏感指针变量集为所有敏感指针变量的集合；...
【技术特征摘要】
1.一种基于ARM指针验证的内核代码指针完整性保护方法，其特征在于，包括：
标记操作系统代码中所有的函数指针类型为敏感指针类型，得到初始化的敏感指针类型集，其中敏感指针类型集为所有敏感指针类型的集合；
根据初始化的敏感指针类型集和代码中包含的类型信息，计算并确定完整的敏感指针类型集；
根据确定的敏感指针类型集，标记代码结构体中所有敏感指针类型的域为敏感指针域，得到初始化的敏感指针域集，其中敏感指针域集为所有敏感指针域的集合；根据确定的敏感指针类型集，标记代码中所有敏感指针类型的变量为敏感指针变量，得到初始化的敏感指针变量集，其中敏感指针变量集为所有敏感指针变量的集合；
根据代码语义、初始化的敏感指针域集和初始化的敏感指针变量集，计算并确定完整的敏感指针变量集和敏感指针域集；
根据确定的敏感指针变量集，对操作系统内核代码进行如下修改：在敏感指针变量写入内存的代码前插入PAC生成代码StoreGenkey(sensptr)，在敏感指针变量从内存中读取的代码后插入PAC验证代码LoadAuthkey(sensptr)，其中key表示128bit的PA密钥，sensptr表示敏感指针变量，当操作系统内核运行时，动态执行插入的PAC生成代码生成敏感指针的PAC，动态执行插入的PAC验证代码验证敏感指针的PAC，若PAC验证通过，则代码指针一定完整，反之，则代码指针完整性被破坏；
在操作系统内核启动代码中插入PA密钥初始化代码keyinit()，该代码开启ARMCPU的PA特性并用随机数初始化PA密钥；
根据确定的敏感指针变量集，确定该集合中的全局变量，记为全局敏感指针变量；
根据确定的全局敏感指针变量，在keyinit()之后插入全局敏感指针变量初始化代码sensvar_init()，该代码对所有全局敏感指针变量调用StoreGenkey(gsensptr)，其中key表示128bit的PA密钥，gsensptr表示全局敏感指针变量。
2.根据权利要求1所述一种基于ARM指针验证的内核代码指针完整性保护方法，其特征在于，根据初始化的敏感...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨昱天，朱凇伯，申文博，周亚金，任奎，王文海，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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