基于leon3處理器的存儲(chǔ)器監(jiān)控模塊設(shè)計(jì).pdf

1、當(dāng)前的嵌入式系統(tǒng)由于自身的缺陷容易受到惡意軟件的攻擊，其中緩沖區(qū)溢出攻擊是最流行的攻擊方法。通過分析當(dāng)前存在的防御緩沖區(qū)溢出的方法可以發(fā)現(xiàn)它們不是只針對(duì)棧的保護(hù)就是只針對(duì)堆的保護(hù)，有的雖然能夠保護(hù)全部的數(shù)據(jù)空間，但由于嚴(yán)重依賴源代碼或需考慮兼容性問題而難以實(shí)現(xiàn)，還發(fā)現(xiàn)所能獲得的邊界信息的多少?zèng)Q定了構(gòu)建硬件安全模塊的難易程度及安全模塊的防御粒度。
　　 本文從指令級(jí)層次入手研究嵌入式處理器的安全運(yùn)行機(jī)制，提出存儲(chǔ)器監(jiān)控防御機(jī)制，該

2、監(jiān)控模塊包括棧保護(hù)模塊，堆保護(hù)模塊以及全局?jǐn)?shù)據(jù)保護(hù)模塊三個(gè)單元，它們根據(jù)各自的監(jiān)控方法，從流水線中提取監(jiān)控所需要的信息，然后在程序的執(zhí)行中利用這些信息對(duì)程序行為的合法性進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控。我們采用開源的leon3處理器作為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，結(jié)合leon3本身的特點(diǎn)，將存儲(chǔ)器監(jiān)控模塊與處理器整合到一起，實(shí)時(shí)監(jiān)控處理器進(jìn)行的內(nèi)存操作是否合法。在FPGA板上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該監(jiān)控模塊能夠有效防住大部分緩沖區(qū)溢出攻擊，監(jiān)控模塊帶來(lái)了5％的硬件開銷和0.1％的性