嵌入式网络安全设备的抗缓冲区溢出攻击机制

1. 嵌入式网络安全设备的抗缓冲区溢出攻击机制 杜皎，荆继武，李国辉 中国科学院研究生院 信息安全国家重点实验室 国防科技大学 信息系统与管理学院

3. 缓冲区溢出攻击的危害 • 最常见－－缓冲区溢出攻击种类多 • 影响范围最大－－缓冲区溢出的缺陷普遍存在 • 危害极其严重－－甚至控制主机

4. 缓冲区溢出攻击的原理 • 缓冲区溢出攻击向程序的缓冲区写入超出其长度的内容，造成缓冲区的溢出，从而破坏程序的堆栈，使程序转而执行其他的指令，以达到攻击的目的。 • 根本原因是使用c和c++语言 • 摧毁堆栈攻击 （stack smashing attack） • 函数指针攻击（function pointer attack）

5. 如何抗缓冲区溢出攻击 • 编写正确的代码 • 缓冲区不可执行 • 边界检查 • 指针完整性检查

6. 嵌入式网络安全设备 • 对嵌入式网络安全设备的需要 • 嵌入式网络安全设备的特点 • 底层服务简洁，高效

7. 系统底层服务结构

8. 系　统　目　标 • 提供可定制的网络安全设备，开发人员可以容易地配置完成自己所需要的功能； • 整个系统不依赖现有的操作系统而建立，避免系统沿袭操作系统的固有漏洞。设备底层服务与应用所需功能融合在一起，硬件直接为上层应用提供最直接的抽象，使得系统开销降到最低； • 为应用提供基于硬件的多重级别的保护； • 建立自上而下，完善有效的机制对抗缓冲区溢出攻击。

9. 整　体　结　构

10. 本系统的抗缓冲区溢出攻击机制 • 多层次的抗缓冲区溢出攻击机制 　　　抗缓冲区溢出攻击的机制可以从五个层次进行：芯片级，操作系统级，编译器级，系统装载和连接级(loader&linker)以及编程级。

11. 全面的多层次的机制 • （1）芯片级 • （2）操作系统级 • （3）编译器级 • （4）连接和装载级（linker&loader） • （5）编程级

12. 总　　结 • 缓冲区溢出攻击已经成为网络安全威胁中最为严重的一类，而嵌入式网络安全设备则更需要有抗缓冲区溢出攻击的能力。本文在分析了缓冲区溢出的基本原理以及抗缓冲区溢出攻击的方法后，提出建立全新的嵌入式网络安全设备的安全架构，并构建多层次的抗缓冲区溢出攻击机制。文章根据网络安全设备的特点和特殊需求，详细阐述了适合嵌入式网络安全设备需要的多层次，全方位的抗缓冲区溢出攻击机制。