Seminar

Source: https://dl.acm.org/doi/pdf/10.1145/3548606.3559344

Authors: Mengyao Xie Chenggang Wu Yinqian Zhang
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Contributor: ydh

Overview
进程内隔离是一种经典的控制错误和恶意代码的方法，可以阻止控制流劫持攻击包括，代码注入攻击、代码重用攻击、data-only攻击。已有研究具体提出了code-pointer integrity(CPI)，shadow stacks，CFIXX这些保护方案。这些技术保护进程中隔离区域中的敏感指针、返回地址或虚指针，并只允许可信代码访问这些区域。
已有的进程内隔离的方法可以分为两大类：一类是基于地址的隔离，这类方法通常对不可信代码的每个内存访问都会进行边界检查，如SFI。这类方法通常是基于软件实现会导致服务代码的体积增大，并且大量的插桩会导致巨大的性能开销；第二类也是近期研究关注的基于域的隔离，这类方法通过控制内存访
问权限隔离内存。当可信代码访问就开启访问权限，结束后关闭权限。为了提高效率研究者利用了很多硬件特性，VMFUNC，MPK，SMAP，其中基于MPK的方案被广泛研究，因为它不依赖于虚拟化技术。但是当权限需要频繁切换时会导致这种方案也会有高性能开销，如CPI和shadow stack。
本文提出了一种新的内存隔离机制CETIS，利用了Intel新引入的Control-flow Enforcement Technology(CET)中的shadow stack(SHSTK)机制。目前SHSTK仅仅是用来保护返回地址的完整性，并不支持通用的内存隔离，CETIS拓展了它的功能使其支持一般的内存隔离。