With the improvements in computing technologies, edge devices in the Internet-of-Things have become more complex. The enabler technology for these complex systems are powerful application core processors with operating system support, such as Linux. While the isolation of applications through the operating system increases the security, the interface to the kernel poses a new threat. Different attack vectors, including fault attacks and memory vulnerabilities, exploit the kernel interface to escalate privileges and take over the system. In this work, we present SFP, a mechanism to protect the execution of system calls against software and fault attacks providing integrity to user-kernel transitions. SFP provides system call flow integrity by a two-step linking approach, which links the system call and its origin to the state of control-flow integrity. A second linking step within the kernel ensures that the right system call is executed in the kernel. Combining both linking steps ensures that only the correct system call is executed at the right location in the program and cannot be skipped. Furthermore, SFP provides dynamic CFI instrumentation and a new CFI checking policy at the edge of the kernel to verify the control-flow state of user programs before entering the kernel. We integrated SFP into FIPAC, a CFI protection scheme exploiting ARM pointer authentication. Our prototype is based on a custom LLVM-based toolchain with an instrumented runtime library combined with a custom Linux kernel to protect system calls. The evaluation of micro- and macrobenchmarks based on SPEC 2017 show an average runtime overhead of 1.9 % and 20.6 %, which is only an increase of 1.8 % over plain control-flow protection. This small impact on the performance shows the efficiency of SFP for protecting all system calls and providing integrity for the user-kernel transitions.


翻译:随着计算机技术的改进,互联网中的边缘装置变得更加复杂。这些复杂系统的辅助技术是强大的应用核心处理器,具有操作系统支持,如Linux。虽然通过操作系统孤立应用程序增加了安全性,但与内核的界面构成新的威胁。不同的攻击矢量,包括过失攻击和记忆弱点,利用内核接口提升权限并接管系统。在这项工作中,我们提供了SFP,一个保护系统执行系统呼叫的机制,防止软件和断层攻击,为用户内核过渡提供了完整性。SFP通过两步连接方法提供系统呼叫流量完整性,将系统呼叫及其来源与控制流量完整性连接起来。内核内核的第二个连接步骤确保正确的系统呼叫在内核内核内核中执行,利用内核界面接口接口接口接口接口来提升权限和接管系统。SFPFP提供稳定的平均仪器和新的CFI在服务器端端端端端检查政策,在SFIFS服务器上运行一个基于S-FA的内核流控制系统,在SFIFA系统上运行一个基于Srentral的S-S-liver Sral IM 服务器的系统,在SFIFA上显示一个基于S-S-S-SIMFIFA的S-S-S-RODRDS-S-S-S-S-S-S-FDRDRDS的运行运行一个基于的系统运行一个控制系统运行一个S-S-S-S-S-S-S-S-S-SLT-SLTRDRDRDRDRDRDRDRT的运行一个运行的运行一个运行一个控制程序。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
123+阅读 · 2020年9月8日
神经常微分方程教程,50页ppt,A brief tutorial on Neural ODEs
专知会员服务
71+阅读 · 2020年8月2日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
246+阅读 · 2020年4月19日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月29日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年3月6日
Arxiv
14+阅读 · 2020年12月17日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
123+阅读 · 2020年9月8日
神经常微分方程教程,50页ppt,A brief tutorial on Neural ODEs
专知会员服务
71+阅读 · 2020年8月2日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
246+阅读 · 2020年4月19日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月29日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员