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1、電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文C語言安全編譯器研究姓名：高攀申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：計(jì)算機(jī)軟件與理論指導(dǎo)教師：陳景春20050315電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文C語言安全編譯器研究摘要隨著計(jì)算機(jī)的應(yīng)用越來越廣泛以及互聯(lián)網(wǎng)的不斷擴(kuò)大，信息安全也越來越重要?；ヂ?lián)網(wǎng)眾多的系統(tǒng)面臨著越來越多的安全挑戰(zhàn)，其最大的挑戰(zhàn)源于緩沖溢出攻擊，而此類攻擊的主要形式就是堆棧溢出攻擊。緩沖溢出攻擊原因在于C／C++程序缺乏相應(yīng)的安全機(jī)制和程序的漏洞。堆棧溢出在緩沖溢出中相對出現(xiàn)的較多，而且堆棧溢出攻擊程序也比較容易實(shí)現(xiàn)，所以尤其需要要重點(diǎn)關(guān)注。堆棧溢出利用程序中邊界條件
2、檢查的不嚴(yán)謹(jǐn)，在修改某個(gè)堆棧上的局部變量的過程中，同時(shí)完成注入攻擊代碼和更改程序運(yùn)行流程的任務(wù)。緩沖溢出攻擊可能得到遠(yuǎn)程訪問的系統(tǒng)管理員權(quán)限，在眾多攻擊方式中尤為危險(xiǎn)。目前已有眾多的方法用來防御堆棧溢出攻擊，大致從程序編譯角度，操作系統(tǒng)內(nèi)核，cpu體系結(jié)構(gòu)等方面著手。影響較大的如Stackguard，通過在堆棧中放置Canary來檢測堆棧是否被溢出；如stackshield通過保存堆棧中的返回地址保證程序流程正確：如1ibsafe通過提供安全的庫替換標(biāo)準(zhǔn)的不安全的庫；soloariS和linux使用的不可執(zhí)行堆棧；等等。這些方式方法，為
3、后續(xù)的研究開拓了思路。我們的方案試圖從編譯角度著手，使用了開源軟件GCC作為試驗(yàn)起點(diǎn)。所以簡要介紹了GCC的前端的內(nèi)容。GCC前端目的是根據(jù)源代碼生成AST語法分析樹，再根據(jù)AST樹，生成RTL中間表示。最后把RTL中間表示交給GCC后端進(jìn)一步處理。最后，作為本文的最終目的，我們提出了兩種分離數(shù)據(jù)和控制的堆棧程序運(yùn)行時(shí)環(huán)境。并進(jìn)一步分析了這種結(jié)構(gòu)的安全性，兼容性等問題。最后，簡要說明了GCC中如何修改并實(shí)現(xiàn)這樣的分離堆棧的程序運(yùn)行時(shí)環(huán)境。關(guān)鍵詞：c語言，緩沖區(qū)溢出，堆棧溢出，GCC，RTL電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文C語言安全編譯器研究Ab
4、stractAscomputerandInternethavebeenwidelyused，thesystemsecuritybecomesmoreandmoreimportant．OnInternetmoreandmoresystemsfacethebigchallengeofsecurity，mostofwhichcomefromtheattacksofbufferoverflows，andthemostpopularwaystoattackthesystemarethroughstackorheapoverflows．Thelac
5、kofC／C++programsecurityorprogrammez‘7scareisthereasonofbufferoverflowattacks．SincetheStackoverflowsattackcaneasilybeperformedandbeverypopularinbufferoverflowattack，weshouldpaycloseattentiononit．Thiskindofattacksisgenerallyachievedbythecarelessnessofborderconditioncheckth
6、roughmodifyingtheprocessoflocalvariablesinstacktoinjectattackcodesandthuschangetheoperationprocedureofprogram．Itisthemostdangerousattackjustbecauseofthepossibilityofobtainstheauthorityofremotesystemadministrators．Inrecent，therearemanymethodstopreventstackoverflowattacksr
7、oughlybyprogramcompile，OScore，StructureofCPUetc．Afewofthemhavethegreatimpact，suchasStackguardwhichputCanarytodetectthestackoverflow：Stackshieldwhichsavethereturnaddresstoguaranteethecorrectoperationprocedure：Libsafewhichreplacetheinsecuritylibrarybythesecurityone：Soloari
8、sandLinuxwhichprovidethenotexecutablestackandsoon．Theyopenupthelaterthinking．Wewilltrytosolvetheproblem
