【运行时代码随机化防御代码复用攻击】
代码复用攻击是一种高级的恶意攻击手段，它利用了程序中已存在的可执行代码片段（称为gadgets）来构造新的恶意指令序列，绕过传统安全机制。随着攻击技术的发展，代码复用攻击变得日益复杂，传统的静态代码随机化技术已经不足以抵御这类攻击。针对这一问题，本文提出了“运行时代码随机化”（Live Code Randomization，LCR）的方法来防御代码复用攻击。
LCR的核心思想是在程序运行过程中实时监控潜在的攻击行为，特别是那些试图获取或利用gadgets的操作。一旦检测到这些行为，LCR会立即对目标程序中的函数块进行随机化变换，使得攻击者获取的gadgets信息失效，从而阻止攻击的实施。这种方法强调动态性和即时性，能够在攻击发生时快速做出响应，提高了防御的有效性。
LCR的实现主要包括以下几个步骤：
1. 监控机制：LCR通过监控进程内存中的异常访问、系统调用等行为，识别出可能的gadgets获取和利用尝试。
2. 动态随机化：一旦识别出攻击行为，LCR将对目标函数块执行随机化操作，这包括重排指令、修改跳转目标等，使得攻击者无法准确预测gadgets的位置和功能。
3. 安全性评估：LCR需要确保随机化过程不会破坏程序的正常运行，因此需要对函数块进行安全性分析，避免关键功能的破坏。
4. 效率优化：尽管LCR增加了运行时的开销，但实验结果显示，在SPEC CPU2006基准测试上，平均开销低于5%，表明该方法在保持高效性的同时提供了有效的防御。
为了验证LCR的效果，研究者设计并实现了LCR原型系统，并对多种基于直接或间接内存泄漏实现的代码复用攻击进行了测试。实验结果表明，LCR能够有效地防御这些攻击，提高了系统的安全性。
运行时代码随机化（LCR）是一种创新的防御策略，它针对代码复用攻击的复杂性，通过实时监控和动态随机化，提高了软件的安全性。这项工作对于理解和应对当前及未来的代码复用攻击具有重要的理论和实践意义。未来的研究可能会进一步优化LCR的技术细节，提高其效率和兼容性，以适应更广泛的应用场景。
