Methodologies for Quantifying (Re-)randomization Security and Timing under JIT-ROP
Methodologies for Quantifying (Re-)randomization Security and Timing under JIT-ROP
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JIT-ROP 下量化（重新）随机化安全性和计时的方法
DOI：
10.1145/3372297
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发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Salman Ahmed, Ya Xiao
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Salman Ahmed, Ya Xiao
即时返回导向编程 (JIT-ROP) 允许动态发现指令页并发起代码重用攻击，有效绕过最细粒度的地址空间布局随机化 (ASLR) 保护。然而，关于代码（重新）随机化对代码重用攻击的影响的深入问题尚未得到研究。例如，如何通过考虑小工具收敛的速度来有效地计算重新随机化间隔以击败 JIT-ROP 攻击？ ; JIT-ROP 中的起始指针如何影响设备可用性和设备收敛时间？ ;细粒度代码随机化对 JIT-ROP 有效负载的图灵完备表达能力有何影响？我们对细粒度代码随机化方案的有效性进行了全面的测量研究，使用了 5 个工具、20 个应用程序（包括 6 个浏览器、1 个浏览器引擎和 25 个动态库）。我们提供方法来测量 JIT-ROP 小工具的可用性、质量及其图灵完备的表达能力，以及使用图灵完备 (TC)、优先级、MOV TC 和有效负载小工具集凭经验确定重新随机化方案中重新随机化间隔的上限。实验表明，在我们测试的应用程序中，上限范围为 1.5 到 3.5 秒。此外，我们的结果表明，JIT-ROP 攻击中使用的泄漏指针的位置对小工具的可用性没有影响，但会影响攻击者找到小工具的速度。我们的结果还表明，指令级单轮随机化阻碍了 JIT-ROP 威胁模型下当前的小工具查找技术。
Just-in-time return-oriented programming (JIT-ROP) allows one to dynamically discover instruction pages and launch code reuse attacks, effectively bypassing most fine-grained address space layout randomization (ASLR) protection. However, in-depth questions regarding the impact of code (re-)randomization on code reuse attacks have not been studied. For example, how would one compute the re-randomization interval effectively by considering the speed of gadget convergence to defeat JIT-ROP attacks? ; how do starting pointers in JIT-ROP impact gadget availability and gadget convergence time? ; what impact do fine-grained code randomizations have on the Turing-complete expressive power of JIT-ROP payloads? We conduct a comprehensive measurement study on the effectiveness of fine-grained code randomization schemes, with 5 tools, 20 applications including 6 browsers, 1 browser engine, and 25 dynamic libraries. We provide methodologies to measure JIT-ROP gadget availability, quality, and their Turing-complete expressiveness, as well as to empirically determine the upper bound of re-randomization intervals in re-randomization schemes using the Turing-complete (TC), priority, MOV TC, and payload gadget sets. Experiments show that the upper bound ranges from 1.5 to 3.5 seconds in our tested applications. Besides, our results show that locations of leaked pointers used in JIT-ROP attacks have no impacts on gadget availability but have an impact on how fast attackers find gadgets. Our results also show that instruction-level single-round randomization thwarts current gadget finding techniques under the JIT-ROP threat model.
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DOI：
10.1145/1315245.1315313
发表时间：
2007-10
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
H. Shacham
通讯作者：
H. Shacham
DOI：
10.1145/3243734.3243739
发表时间：
2018-05
期刊：
Proceedings of the 2018 ACM SIGSAC Conference on Computer and Communications Security
影响因子：
--
作者：
Kyriakos K. Ispoglou;Bader Albassam;T. Jaeger;Mathias Payer
通讯作者：
Kyriakos K. Ispoglou;Bader Albassam;T. Jaeger;Mathias Payer
DOI：
10.14722/ndss.2015.23248
发表时间：
2015
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
X. Chen;Asia Slowinska;Dennis Andriesse;H. Bos;Cristiano Giuffrida
通讯作者：
X. Chen;Asia Slowinska;Dennis Andriesse;H. Bos;Cristiano Giuffrida
DOI：
10.1007/978-3-319-11379-1_5
发表时间：
2014-09
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
Felix Schuster;Thomas Tendyck;Jannik Pewny;A. Maaß;Martin Steegmanns;Moritz Contag;Thorsten Holz
通讯作者：
Felix Schuster;Thomas Tendyck;Jannik Pewny;A. Maaß;Martin Steegmanns;Moritz Contag;Thorsten Holz
DOI：
10.1145/2660267.2660378
发表时间：
2014-11
期刊：
Proceedings of the 2014 ACM SIGSAC Conference on Computer and Communications Security
影响因子：
--
作者：
M. Backes;Thorsten Holz;B. Kollenda;Philipp Koppe;S. Nürnberger;Jannik Pewny
通讯作者：
M. Backes;Thorsten Holz;B. Kollenda;Philipp Koppe;S. Nürnberger;Jannik Pewny