वापसी-उन्मुख प्रोग्रामिंग

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वापसी-उन्मुख प्रोग्रामिंग (आरओपी) एक कंप्यूटर सुरक्षा समुपयोजन तकनीक है जो आक्रामकों को सुरक्षा गढ़ की उपस्थिति में कूट निष्पादित करने की अनुमति देती है।[1][2] जैसे निष्पादन योग्य स्थान सुरक्षा और कूट हस्ताक्षर आदि।[3]

इस तकनीक में, एक आक्रामक प्रोग्राम नियंत्रण प्रवाह का अधिग्रहण करने के लिए कॉल स्टैक पर नियंत्रण प्राप्त करता है और फिर सावधानी से चुने गए यंत्र निर्देश अनुक्रमों को निष्पादित करता है ये प्रारंभ से ही यंत्र की मेमोरी में उपलब्ध होते हैं, जिन्हें गैजेट कहा जाता है।[4][nb 1]प्रत्येक गैजेट सामान्यत वापसी निर्देश में समाप्त होता है और उपलब्ध प्रोग्राम या सहभागी लाइब्रेरी कूट के भीतर एक सबरूटीन में स्थित होता है।[nb 1]साथ बंधे हुए, ये गैजेट एक आक्रामक के सरल आक्रमणों को विफल करने वाली सुरक्षा का उपयोग करने वाले यंत्र पर यादृच्छिक संचालन करने की अनुमति देते हैं।

पृष्ठभूमि

कॉल स्टैक का एक उदाहरण लेआउट जिसमे सबरूटीन ड्रॉ लाइन द्वारा कॉल किया गया है.ध्यान दें कि इस आरेख में स्टैक ऊपर की ओर बढ़ रहा है।

वापसी-उन्मुख प्रोग्रामिंग स्टैक स्मैश आक्रमण का एक उन्नत संस्करण है। सामान्यतः, इस प्रकार के आक्रमण तब होते हैं जब एक विरोधी प्रोग्राम में सॉफ्टवेयर दोष का लाभ उठाकर कॉल स्टैक का क्रमभंग करता है, प्रायः एक बफर ओवररन होता है। एक बफ़र ओवररन में, एक फलन जो उपयोगकर्ता द्वारा प्रदान किए गए डेटा को स्मृति में संग्रहीत करने से पहले उचित सीमा जांच नहीं करता है, वह अधिक निविष्ट डेटा को ठीक से स्टोर कर सकता है। यदि डेटा को स्टैक पर लिखा जा रहा है, तो अतिरिक्त डेटा फलन के चर (जैसे, स्टैक आरेख में दाईं ओर 'स्थानीय डाटा') के आवंटित स्थान को ओवरफ्लो कर सकता है और वापसी पते को उपरिलेखित कर सकता है। यह पता बाद में फलन द्वारा कॉलर में नियंत्रण प्रवाह को पुनर्निर्देशित करने के लिए उपयोग किया जाएगा। यदि इसे अधिलेखित कर दिया गया है, तो नियंत्रण प्रवाह को नए वापसी पते द्वारा निर्दिष्ट स्थान पर भेज दिया जाता है।

एक मानक बफ़र ओवररन आक्रमण में, आक्रामक केवल स्टैक कूट इंजेक्शन को कूटबद्ध करेगा और फिर इन नए लिखित निर्देशों के स्थान के साथ वापसी पते को अधिलेखित कर देगा। 1990 के दशक के अंत तक, प्रमुख ऑपरेटिंग प्रणाली इन आक्रमणों के सापेक्ष कोई सुरक्षा प्रदान नहीं करते थे; माइक्रोसॉफ्ट विंडोज ने 2004 तक कोई बफ़र-ओवररन सुरक्षा प्रदान नहीं की।[5] आखिरकार, ऑपरेटिंग प्रणाली ने मेमोरी को चिह्नित करके बफर ओवरफ्लो दोष के उपयोग का प्रतिरोध करना शुरू कर दिया, जहां डेटा को गैर-निष्पादन योग्य के रूप में लिखा गया है, एक तकनीक जिसे निष्पादन योग्य स्थान सुरक्षा के रूप में जाना जाता है। इसके सक्षम होने के साथ, यंत्र स्मृति के उपयोगकर्ता-लिखने योग्य क्षेत्रों में स्थित किसी भी कूट को निष्पादित करने से मना कर देगी, आक्रामक को स्टैक पर पेलोड रखने से रोकती है और वापसी एड्रेस ओवरराइट के माध्यम से उस पर अधिस्ठापित कर डी जाती है। एनएक्स बिट बाद में इस सुरक्षा को शक्तिशाली करने के लिए उपलब्ध हो गया।

डेटा निष्पादन रोकथाम के साथ, एक विरोधी सीधे बफ़र में लिखे गए निर्देशों को निष्पादित नहीं कर सकता क्योंकि बफ़र की मेमोरी अनुभाग को गैर-निष्पादन योग्य के रूप में चिह्नित किया गया है। इस सुरक्षा को विफल करने के लिए, एक वापसी-उन्मुख प्रोग्रामिंग अटैक दुर्भावनापूर्ण निर्देशों को इंजेक्ट नहीं करता है, बल्कि वापसी पतों में क्रमभंग करके, निष्पादन योग्य मेमोरी में पहले से उपलब्ध निर्देश अनुक्रमों का उपयोग करता है, जिसे गैजेट कहा जाता है। एक विशिष्ट डेटा निष्पादन रोकथाम कार्यान्वयन इस आक्रमण से बचाव नहीं कर सकता है क्योंकि विरोधी सीधे दुर्भावनापूर्ण कूट को निष्पादित नहीं करता है, बल्कि संग्रहीत वापसी पतों को परिवर्तित कर उपयुक्त निर्देशों के संयुक्त अनुक्रम करता है; इसलिए उपयोग किए गए कूट को 'निष्पादन योग्य' में चिह्नित किया जाएगा।

वापसी-इन-लाइब्रेरी तकनीक

See also: रिटर्न-टू-लिबक आक्रमण

डेटा निष्पादन रोकथाम के व्यापक कार्यान्वयन ने पारंपरिक बफर ओवरफ्लो कमजोरियों को ऊपर वर्णित विधियों से उपयोग करना कठिन या असंभव बना दिया है। इसके अतिरिक्त, एक आक्रामक को पहले से ही निष्पादन योग्य चिह्नित स्मृति में कूट, जैसे स्वयं प्रोग्राम कूट और किसी भी लिंक की गई साझा लाइब्रेरी तक सीमित कर दिया गया था। चूंकि साझा लाइब्रेरी, जैसे कि libc, में प्रायः प्रणाली कॉल करने के लिए सबरूटीन्स होते हैं और अन्य कार्यक्षमता एक आक्रामक के लिए संभावित रूप से उपयोगी होती है, वे एक आक्रमण को एकत्र करने के लिए कूट खोजने के लिए सबसे संभावित उम्मीदवार हैं।

वापसी-टू-लाइब्रेरी आक्रमण में, एक आक्रामक बफर ओवररन भेद्यता का प्रयोग करके प्रोग्राम नियंत्रण प्रवाह को हाईजैक कर लेता है, जैसा कि ऊपर चर्चा की गई है। स्टैक पर आक्रमण पेलोड लिखने का प्रयास करने के अतिरिक्त, आक्रामक एक उपलब्ध लाइब्रेरी फलन चुनता है और इसके प्रवेश स्थान के साथ वापसी पते को उपरिलेखित करता है। आगे के स्टैक स्थानों को अधिलेखित किया जाता है, प्रायोजित कॉलिंग विधियों का पालन करते हुए, फलन को उचित मापदंडों को ध्यान से प्रेषित करने के लिए, जिससे यह आक्रामक के लिए उपयोगी कार्यक्षमता का प्रदर्शन करे। इस तकनीक को पहली बार सौर डिजाइनर द्वारा 1997 में प्रस्तुत किया गया था,[6] और बाद में इसे फंक्शन कॉल्स की असीमित श्रंखला तक बढ़ा दिया गया।[7]


उधार कूट भाग

64-बिट x86 प्रोसेसर के उदय ने अपने साथ सबरूटीन कॉलिंग प्रयोग में कई परिवर्तन लाए, जिसके लिए स्टैक के अतिरिक्त प्रोसेसर रजिस्टर में पारित होने के लिए फलन के पहले तर्क की आवश्यकता थी। इसका तात्पर्य यह था कि एक आक्रामक केवल बफर ओवररन प्रयोग के माध्यम से कॉल स्टैक का क्रमभंग करके वांछित तर्कों के साथ लाइब्रेरी फलन कॉल समायोजित नहीं कर सकता था। साझा लाइब्रेरी डेवलपर्स ने उन लाइब्रेरी फ़ंक्शंस को हटाना या प्रतिबंधित करना भी प्रारंभ कर दिया, जो किसी आक्रामक के लिए विशेष रूप से उपयोगी कार्य करते थे, जैसे कि प्रणाली कॉल रैपर आदि। नतीजतन, वापसी-इन-लाइब्रेरी आक्रमणों को सफलतापूर्वक आरोपित करना अधिक कठिन हो गया।

अगला विकास एक आक्रमण के रूप में आया, जिसमें सरल आक्रमणों के सापेक्ष बचाव के साथ यंत्रों पर बफर ओवररन कमजोरियों का लाभ उठाने के लिए, स्वयं पूरे कार्यों के अतिरिक्त, लाइब्रेरी कार्यों के भाग का उपयोग किया गया।[8] यह तकनीक उन कार्यों की खोज करती है जिनमें निर्देश अनुक्रम होते हैं जो स्टैक से रजिस्टरों में मानों को प्रकट करते हैं। इन कूट अनुक्रमों का सावधानीपूर्वक चयन एक आक्रामक को नए कॉलिंग प्रयोग के तहत फलन कॉल करने के लिए उचित रजिस्टरों में उपयुक्त मान प्रेषित करने की अनुमति देता है। अन्य आक्रमण लाइब्रेरी में वापसी आक्रमण के रूप में आगे बढ़ता है।

आक्रमण

वापसी-उन्मुख प्रोग्रामिंग उधार कूट चंक्स प्रस्ताव पर निर्मित होता है और लूप संगणनीयता और सशर्त शाखाओं सहित आक्रामक को ट्यूरिंग पूर्ण कार्यक्षमता प्रदान करने के लिए इसका विस्तार करता है।[9][10] दूसरे विधि से कहे तों, वापसी-उन्मुख प्रोग्रामिंग एक पूरी तरह कार्यात्मक भाषा प्रदान करती है जिसका उपयोग एक आक्रामक किसी समझौता यंत्र को वांछित संक्रिया करने के लिए कर सकता है। होवव शाचम ने 2007 में तकनीक प्रकाशित की[11] और प्रदर्शित किया कि कैसे सी मानक लाइब्रेरी से जुड़े लक्ष्य एप्लिकेशन के सापेक्ष वापसी-उन्मुख प्रोग्रामिंग का उपयोग करके सभी महत्वपूर्ण प्रोग्रामिंग निर्माणों का अनुकरण किया जा सकता है और एक प्रयोग बफर ओवररन भेद्यता को सम्मिलित करता है।

वापसी-उन्मुख प्रोग्रामिंग आक्रमण अभिव्यंजक शक्ति और रक्षात्मक उपायों के प्रतिरोध दोनों में चर्चा किए गए अन्य आक्रमण प्रकारों से उपयुक्त है। साझा लाइब्रेरीों से संभावित रूप से खतरनाक कार्यों को पूरी तरह से हटाने सहित ऊपर वर्णित प्रति-प्रयोग तकनीकों में से कोई भी वापसी-उन्मुख प्रोग्रामिंग आक्रमण के सापेक्ष प्रभावी नहीं है।

x86-स्थापत्य पर

यद्यपि विभिन्न प्रकार के स्थापत्य पर वापसी-उन्मुख प्रोग्रामिंग आक्रमण किए जा सकते हैं,[11]शाचम के लेख और अधिकांश अनुवर्ती कार्य, इंटेल x86 स्थापत्य पर केंद्रित हैं। x86 स्थापत्य एक चर-लंबाई जटिल निर्देश समुच्चय संगणनीयता निर्देश समुच्चय है। x86 पर वापसी-उन्मुख प्रोग्रामिंग इस तथ्य का लाभ उठाती है कि निर्देश समुच्चय अत्यधिक सघन है, अर्थात, बाइट्स के किसी भी यादृच्छिक क्रम को x86 निर्देशों के कुछ वैध समुच्चय के रूप में व्याख्या करने की संभावना है।

इसलिए ऐसे ऑपकूट की खोज करना संभव है जो नियंत्रण प्रवाह को परिवर्तित करता है, विशेष रूप से वापसी निर्देश (0xC3) और पुनः पूर्ववर्ती बाइट्स के लिए द्विआधारी निर्देश जो संभवतः उपयोगी निर्देश बनाते हैं। निर्देश गैजेट के इन समुच्चयों को पहले गैजेट के पहले निर्देश के पते के साथ, एक बफर ओवररन प्रयोग के माध्यम से वापसी पते को उपरिलेखित करके जंजीर से बांधा जा सकता है। इसके उपरांत, बाद के गैजेट्स का पहला पता स्टैक पर क्रमिक रूप से लिखा जाता है। पहले गैजेट के समापन पर, एक वापसी निर्देश निष्पादित किया जाएगा, जो स्टैक से अगले गैजेट के पते को प्रेषित करेगा और उस पर स्थित हों जाएगा। उस गैजेट के समापन पर, श्रृंखला तीसरे के साथ जारी रहती है, और इसी तरह आगे भी कार्य करती रहती है। छोटे अनुदेश अनुक्रमों का पीछा करके, एक आक्रामक पूर्व-उपलब्ध लाइब्रेरी कूट से यादृच्छिक कार्यक्रम व्यवहार उत्पन्न करने में सक्षम होता है। शाचम का दावा है कि किसी भी पर्याप्त मात्रा में कूट (सी मानक लाइब्रेरी सहित, परंतु सीमित नहीं) के सापेक्ष, ट्यूरिंग-पूर्ण कार्यक्षमता के लिए पर्याप्त गैजेट उपलब्ध होंगे।[11]

गैजेट का पता लगाने की प्रक्रिया को स्वचालित करने और द्विआधारी के सापेक्ष आक्रमण के निर्माण में मदद के लिए एक स्वचालित उपकरण विकसित किया गया है।[12] आरओपी गैजेट के रूप में जाना जाने वाला यह उपकरण, संभावित उपयोगी गैजेट्स की खोज द्विआधारी के माध्यम से करता है, और उन्हें एक आक्रमण के पेलोड में एकत्र करने का प्रयास करता है जो आक्रामक से यादृच्छिक निर्देश को स्वीकार करने के लिए एक आवरण उत्पन्न करता है।

पता स्थान अभिविन्यास यादृच्छिकीकरण पर

पता स्थान अभिविन्यास यादृच्छिकीकरण में भी कमजोरियां हैं। शाचम एट अल के लेख के अनुसार,[13] 32-बिट स्थापत्य पर एएसएलआर पता यादृच्छिकीकरण के लिए उपलब्ध बिट्स की संख्या से सीमित है। 32 एड्रेस बिट्स में से मात्र 16 यादृच्छिकीकरण के लिए उपलब्ध हैं, और 16 बिट्स पता यादृच्छिकीकरण को मिनटों में ब्रूट फोर्स आक्रमण से हराया जा सकता है। 64-बिट स्थापत्य अधिक शक्तिशाली हैं, 64 बिट्स में से 40 यादृच्छिकीकरण के लिए उपलब्ध हैं। 40-बिट यादृच्छिकीकरण के लिए क्रूर बल का आक्रमण संभव है, परंतु किसी का ध्यान नहीं जाने की संभावना नहीं है. ब्रूट फ़ोर्स आक्रमण के अतिरिक्त, यादृच्छिकीकरण को हटाने के लिए तकनीकें उपलब्ध हैं।

यहां तक ​​​​कि सही यादृच्छिककरण के साथ, यदि स्मृति सामग्री का कोई रिसाव होता है तो यह रनटाइम पर साझा लाइब्रेरीों के उदाहरण के आधार पते की गणना करने में मदद करेगा।[14]


वापसी निर्देश के उपयोग के बिना

चेकोवे एट अल के लेख के अनुसार,[15] वापसी निर्देश x86 पर 0xC3 का उपयोग किए बिना x86 और एआरएम स्थापत्य पर वापसी-उन्मुख प्रोग्रामिंग करना संभव है। इसके अतिरिक्त उन्होंने सावधानी से तैयार किए गए निर्देश अनुक्रमों का उपयोग किया जो पहले से ही यंत्र की मेमोरी में वापसी निर्देश की तरह व्यवहार करने के लिए उपलब्ध हैं। एक वापसी निर्देश के दो प्रभाव होते हैं: सबसे पहले, यह स्टैक के शीर्ष पर चार-बाइट मान को पढ़ता है, और निर्देश सूचक को उस मान पर समुच्चय करता है, और दूसरा, यह स्टैक सूचक मान को चार से बढ़ाता है यह एक पॉप संक्रिया के समान.X86 स्थापत्य पर, jmp और पॉप निर्देशों के क्रम वापसी निर्देश के रूप में कार्य कर सकते हैं। एआरएम पर, लोड और शाखा निर्देशों के अनुक्रम वापसी निर्देश के रूप में कार्य कर सकते हैं।

चूंकि यह नया प्रस्ताव, वापसी निर्देश का उपयोग नहीं करता है, इसके रक्षा के सापेक् नकारात्मक प्रभाव डालता है। जब एक रक्षा फलन न केवल कई वापसी बल्कि कई जंप निर्देशों के सापेक्ष भी जांच करता है, तो इस आक्रमण का पता लगाया जा सकता है।

बचाव

जी-मुक्त

जी-मुक्त तकनीक का विकास कान ओनारलियोग्लू, लेयला बिल्गे, एंड्रिया लांजी, डेविड बालजारोटी और एंगिन किर्डा ने किया था। यह वापसी-उन्मुख प्रोग्रामिंग के किसी भी संभावित रूप के सापेक्ष एक व्यावहारिक समाधान है। समाधान सभी असंरेखित मुक्त-शाखा निर्देशों (आरईटी या कॉल जैसे निर्देश जो आक्रामक नियंत्रण प्रवाह को परिवर्तित करने के लिए उपयोग कर सकते हैं) को एक द्विआधारी निष्पादन योग्य संक्रिया के भीतर समाप्त कर देता है, और मुक्त-शाखा निर्देशों को आक्रामक द्वारा उपयोग किए जाने से बचाता है। जिस तरह से जी-मुक्त वापसी पते की सुरक्षा करता है वह स्टैकगार्ड द्वारा कार्यान्वित बफर ओवरफ्लो सुरक्षा रैंडम एक्सओआर कैनरी के समान है। इसके अतिरिक्त, यह सत्यापन ब्लॉक जोड़कर फलन कॉल की प्रामाणिकता की जांच करता है। यदि अपेक्षित परिणाम नहीं मिलता है, तो जी-मुक्त एप्लिकेशन को क्रैश करने का कारण बनता है।[16]


पता स्थान प्रारूप यादृच्छिकीकरण

वापसी-उन्मुख प्रोग्रामिंग के आधार पर आक्रमणों को कम करने के लिए कई तकनीकों का प्रस्ताव दिया गया है।[17] अधिकांश प्रोग्राम और लाइब्रेरी कूट के स्थान को यादृच्छिकीकरण करने पर निर्भर करते हैं, जिससे एक आक्रामक उन निर्देशों के स्थान का सटीक अनुमान न लगा सके जो उपकरण में उपयोगी हो सकते हैं और इसलिए एक सफल वापसी-उन्मुख प्रोग्रामिंग आक्रमण शृंखला का प्रयोग नहीं कर सकते हैं। इस तकनीक का अत्यधिक सामान्य कार्यान्वयन, पता स्थान प्रारूप यादृच्छिकीकरण (एएसएलआर), साझा लाइब्रेरीों को प्रत्येक प्रोग्राम लोड पर अन्य मेमोरी स्थान में लोड करता है। यद्यपि यह आधुनिक ऑपरेटिंग प्रणाली द्वारा व्यापक रूप से स्थित किया गया है, एएसएलआर स्मृति में किसी भी ज्ञात लाइब्रेरी फलन का पता निर्धारित करने के लिए सूचना रिसाव आक्रमणों और अन्य प्रस्तावों के प्रति संवेदनशील है। यदि एक आक्रामक एक ज्ञात निर्देश के स्थान को सफलतापूर्वक निर्धारित कर सकता है, तो अन्य सभी की स्थिति का अनुमान लगाया जा सकता है और एक वापसी-उन्मुख प्रोग्रामिंग आक्रमण का निर्माण किया जा सकता है।

केवल लाइब्रेरी स्थानों के अतिरिक्त प्रोग्राम के सभी निर्देशों और/या अन्य प्रोग्राम स्थिति रजिस्टरों और स्टैक ऑब्जेक्ट्स को अलग-अलग स्थानांतरित करके इस यादृच्छिककरण प्रस्ताव को आगे बढ़ाया जा सकता है।[18][19][20] रनटाइम पर यादृच्छिक निर्देशों को एक साथ वापस करने के लिए इसके लिए व्यापक रनटाइम समर्थन की आवश्यकता होती है, जैसे सॉफ़्टवेयर डायनेमिक ट्रांसलेटर। यह तकनीक उपकरणों को खोजने और उपयोग करने में कठिन बनाने में सफल है, परंतु महत्वपूर्ण ओवरहेड के साथ आती है।

के बाउन्सर द्वारा दिया गया एक अन्य दृष्टिकोण, ऑपरेटिंग प्रणाली को यह सत्यापित करने के लिए संशोधित करता है कि वापसी निर्देश वास्तव में कॉल निर्देश के तुरंत बाद नियंत्रण प्रवाह को एक स्थान पर वापस भेज देते हैं। यह उपकरण की श्रृंखलाबद्धता को प्रतिबंधित करता है, परंतु भारी प्रदर्शन दंड वहन करता है, और जंप-उन्मुख प्रोग्रामिंग आक्रमणों के सापेक्ष प्रभावी नहीं है जो वापसी के अतिरिक्त जंप और अन्य नियंत्रण-प्रवाह-संशोधित निर्देशों को परिवर्तित करते हैं।[21]


द्विआधारी कूट यादृच्छिकीकरण

कुछ आधुनिक प्रणालियाँ जैसे क्लाउड लैम्ब्डा (FaaS) और IoT रिमोट अपडेट सॉफ़्टवेयर परिनियोजन से पूर्व ऑन-द-फ्लाई संकलन करने के लिए क्लाउड अवसंरचना का उपयोग करते हैं। एक तकनीक जो किसी निष्पादन सॉफ़्टवेयर के प्रत्येक उदाहरण में विविधता लाती है, नाटकीय रूप से आर ओ पी आक्रमणों के सापेक्ष सॉफ़्टवेयर की प्रतिरक्षा को बढ़ा सकती है। ब्रूट फ़ोर्सिंग क्लाउड लैम्ब्डा के परिणामस्वरूप यादृच्छिक सॉफ़्टवेयर के कई उदाहरणों पर आक्रमण हो सकता है जो आक्रमण की प्रभावशीलता को कम करता है। आसफ शैली ने इस तकनीक को 2017 में प्रकाशित किया था[22] और सॉफ्टवेयर अपडेट प्रणाली में द्विआधारी यादृच्छिकीकरण के उपयोग का प्रदर्शन किया। हर अपडेट किए गए उपकरण के लिए, क्लाउड-आधारित सेवा ने कूट में विविधताएं प्रस्तुत कीं, ऑनलाइन संकलन किया और द्विआधारी को प्रेषित किया। यह तकनीक अत्यधिक प्रभावी है क्योंकि आर ओ पी आक्रमण सॉफ्टवेयर की आंतरिक संरचना के ज्ञान पर निर्भर करते हैं। इस तकनीक का दोष यह है कि सॉफ्टवेयर को स्थित करने से पहले कभी भी पूरी तरह से परीक्षण नहीं किया जाता है क्योंकि यादृच्छिक सॉफ्टवेयर के सभी रूपों का परीक्षण करना संभव नहीं है। इसका तात्पर्य यह है कि कई द्विआधारी यादृच्छिकीकरण तकनीकें नेटवर्क इंटरफेस और प्रणाली प्रोग्रामिंग के लिए लागू होती हैं और जटिल विधिकलनों के लिए कम अनुशंसित होती हैं।

सेहोप

माइक्रोसॉफ्ट-विशिष्ट अपवाद हैंडलिंग तंत्र एवं ओवरराइट सुरक्षा, विंडोज की एक विशेषता है जो सबसे साधारण स्टैक ओवरफ्लो, विशेष रूप से एक संरचित अपवाद हैंडलर पर आक्रमणों के सापेक्ष आक्रमणों से सुरक्षा करता है।

नियंत्रण प्रवाह आक्रमणों के सापेक्ष

जैसे-जैसे वस्तुओ की इंटरनेट के विस्तार के कारण छोटे एम्बेडेड प्रणाली बढ़ रहे हैं, ऐसे एम्बेडेड प्रणाली की सुरक्षा की आवश्यकता भी बढ़ रही है। हार्डवेयर में कार्यान्वित निर्देश आधारित मेमोरी उपयोग नियंत्रण (IB-MAC) का उपयोग करके, कम लागत वाले एम्बेडेड प्रणाली को दुर्भावनापूर्ण नियंत्रण प्रवाह और स्टैक ओवरफ्लो आक्रमणों से बचाना संभव है। डेटा स्टैक और वापसी स्टैक को अलग करके सुरक्षा प्रदान की जा सकती है। यद्यपि, कुछ एम्बेडेड प्रणाली में स्मृति प्रबंधन इकाई की कमी के कारण, सभी एम्बेडेड प्रणाली पर हार्डवेयर समाधान लागू नहीं किया जा सकता है।[23]


वापसी-उन्मुख रूटकिट्स के सापेक्ष

2010 में, जिन्कू ली एट अल द्वारा यह प्रस्तावित किया गया[24] कि उपयुक्त रूप से संशोधित संकलक प्रत्येक call fको निर्देश क्रम pushl $index; jmp fऔर निर्देश क्रम popl %reg; jmp table(%reg)के सापेक्ष प्रत्येक ret को परिवर्तित कर वापसी-उन्मुख उपकरण को पूरी तरह से समाप्त कर सकता है जहाँ table फलन में सभी वैध वापसी पतों के एक अपरिवर्तनीय सारणीकरण का प्रतिनिधित्व करता है और index उस तालिका में एक विशिष्ट अनुक्रमणिका का प्रतिनिधित्व करता है।[24]: 5–6  यह एक वापसी-उन्मुख उपकरण के निर्माण को रोकता है जो किसी फलन के अंत से सीधे किसी अन्य फलन के मध्य किसी यादृच्छिक पते पर लौटता है; इसके अतिरिक्त, गैजेट केवल वैध वापसी पतों पर वापस आ सकते हैं, जो उपयोगी गैजेट बनाने की कठिनाई को अत्यधिक बढ़ा देता है। ली एट अल ने यह दावा किया कि हमारी वापसी संकेत तकनीक अनिवार्य रूप से वापसी-उन्मुख प्रोग्रामिंग को वापसी-इन-लिबक की पुरानी शैली में वापस सामान्य करती है।[24]उनके प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट कंपाइलर में कुछ यंत्र निर्देशों से निपटने के लिए एक पीपहोल अनुकूलन चरण सम्मिलित था, जिसमें उनके ऑपकूट या तत्काल संकार्य में वापसी ओपोड सम्मिलित होता है,[24]जैसे कि movl $0xC3, %eax.आदि।

सूचक प्रमाणीकरण कूट (पीएसी)

ARMv8.3-A स्थापत्य हार्डवेयर स्तर पर एक नई सुविधा प्रस्तुत करता है जो विशेष रूप से प्ररूपित किए गए ट्वीकेबल ब्लॉक सिफर का उपयोग करके सूचक पता स्थान में अप्रयुक्त बिट्स का लाभ उठाता है।[25][26] जो एक स्थानीय संदर्भ मूल्य (जैसे, स्टैक सूचक) के साथ संयुक्त रूप से वांछित मान (सामान्यत, एक वापसी पता) पर हस्ताक्षर करता है।

एक संवेदनशील संक्रिया करने से पहले (अर्थात, सहेजे गए सूचक पर वापस लौटना) गलत संदर्भ में छेड़छाड़ या उपयोग का पता लगाने के लिए हस्ताक्षर की जाँच की जा सकती है उदाहरण के लिए, एक ट्रैम्पोलिन संदर्भ से सहेजे गए वापसी पते का लाभ उठाना आदि ।

विशेष रूप से iPhones में उपयोग किए जाने वाले Apple A12 चिप्स ARMv8.3 में अपग्रेड किए गए हैं और पी ए सी का उपयोग करते हैं। लिनक्स को 2020 में जारी संस्करण 5.7 में कर्नेल के भीतर सूचक प्रमाणीकरण के लिए समर्थन प्राप्त हुआ; उपयोगकर्ता अंतरिक्ष अनुप्रयोगों के लिए समर्थन 2018 में जोड़ा गया था।[27]

2022 में, एम आइ टी के शोधकर्ताओं ने पी ए सी के सापेक्ष एक साइड-चैनल आक्रमण को पैकमैन नामित किया।[28]


यह भी देखें

टिप्पणियाँ

  1. ↑ 1.0 1.1 Some authors use the term gadget in a somewhat different way and refer to it as mere chunks of program logic or short sequences of opcodes crafted to perform some desired action.[29]


संदर्भ

  1. ↑ Vázquez, Hugo (2007-10-01). "Check Point Secure Platform Hack" (PDF). Pentest (in English). Barcelona, Spain: Pentest Consultores. p. 219.
  2. ↑ "Thread: CheckPoint Secure Platform Multiple Buffer Overflows". The Check Point User Group.
  3. ↑ Shacham, Hovav; Buchanan, Erik; Roemer, Ryan; Savage, Stefan. "Return-Oriented Programming: Exploits Without Code Injection". Retrieved 2009-08-12.
  4. ↑ Buchanan, E.; Roemer, R.; Shacham, H.; Savage, S. (October 2008). "When Good Instructions Go Bad: Generalizing Return-Oriented Programming to RISC" (PDF). Proceedings of the 15th ACM conference on Computer and communications security - CCS '08. pp. 27–38. doi:10.1145/1455770.1455776. ISBN 978-1-59593-810-7. S2CID 11176570.
  5. ↑ Microsoft Windows XP SP2 Data Execution Prevention
  6. ↑ Solar Designer, Return-into-lib(c) exploits, Bugtraq
  7. ↑ Nergal, Phrack 58 Article 4, return-into-lib(c) exploits
  8. ↑ Sebastian Krahmer, x86-64 buffer overflow exploits and the borrowed code chunks exploitation technique, September 28, 2005
  9. ↑ Abadi, M. N.; Budiu, M.; Erlingsson, Ú.; Ligatti, J. (November 2005). "Control-Flow Integrity: Principles, Implementations, and Applications". Proceedings of the 12th ACM conference on Computer and communications security - CCS '05. pp. 340–353. doi:10.1145/1102120.1102165. ISBN 1-59593-226-7. S2CID 3339874.
  10. ↑ Abadi, M. N.; Budiu, M.; Erlingsson, Ú.; Ligatti, J. (October 2009). "Control-flow integrity principles, implementations, and applications". ACM Transactions on Information and System Security. 13: 1–40. doi:10.1145/1609956.1609960. S2CID 207175177.
  11. ↑ 11.0 11.1 11.2 Shacham, H. (October 2007). "The geometry of innocent flesh on the bone: return-into-libc without function calls (on the x86)". Proceedings of the 14th ACM conference on Computer and communications security - CCS '07. pp. 552–561. doi:10.1145/1315245.1315313. ISBN 978-1-59593-703-2. S2CID 11639591.
  12. ↑ Jonathan Salwan and Allan Wirth, ROPgadget - Gadgets finder and auto-roper
  13. ↑ [Shacham et al., 2004] Hovav Shacham, Matthew Page, Ben Pfaff, Eu-Jin Goh, Nagendra Modadugu, and Dan Boneh. On the effectiveness of address-space randomization. In Proceedings of the 11th ACM conference on Computer and Communications Security (CCS), 2004.
  14. ↑ [Bennett et al., 2013] James Bennett, Yichong Lin, and Thoufique Haq. The Number of the Beast, 2013. https://www.fireeye.com/blog/threat-research/2013/02/the-number-of-the-beast.html
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बाहरी संबंध

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