論文の概要: CryptSan: Leveraging ARM Pointer Authentication for Memory Safety in
C/C++
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.08669v2
- Date: Thu, 11 May 2023 12:42:11 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-24 15:38:39.783719
- Title: CryptSan: Leveraging ARM Pointer Authentication for Memory Safety in
C/C++
- Title（参考訳）: CryptSan: C/C++のメモリ安全性にARMポインタ認証を活用する
- Authors: Konrad Hohentanner, Philipp Zieris, Julian Horsch
- Abstract要約: CryptSanは、ARM Pointer Authenticationに基づくメモリ安全性アプローチである。
M1 MacBook Proで動作するLLVMベースのプロトタイプ実装について紹介する。
これにより、構造化されていないライブラリとの相互運用性とメタデータに対する攻撃に対する暗号化保護が組み合わさって、CryptSanはC/C++プログラムにメモリ安全性を適合させる実行可能なソリューションとなる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9208007322096532
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Memory safety bugs remain in the top ranks of security vulnerabilities, even
after decades of research on their detection and prevention. Various
mitigations have been proposed for C/C++, ranging from language dialects to
instrumentation. Among these, compiler-based instrumentation is particularly
promising, not requiring manual code modifications and being able to achieve
precise memory safety. Unfortunately, existing compiler-based solutions
compromise in many areas, including performance but also usability and memory
safety guarantees. New developments in hardware can help improve performance
and security of compiler-based memory safety. ARM Pointer Authentication, added
in the ARMv8.3 architecture, is intended to enable hardware-assisted Control
Flow Integrity (CFI). But since its operations are generic, it also enables
other, more comprehensive hardware-supported runtime integrity approaches. As
such, we propose CryptSan, a memory safety approach based on ARM Pointer
Authentication. CryptSan uses pointer signatures to retrofit memory safety to
C/C++ programs, protecting heap, stack, and globals against temporal and
spatial vulnerabilities. We present a full LLVM-based prototype implementation,
running on an M1 MacBook Pro, i.e., on actual ARMv8.3 hardware. Our prototype
evaluation shows that the system outperforms similar approaches under
real-world conditions. This, together with its interoperability with
uninstrumented libraries and cryptographic protection against attacks on
metadata, makes CryptSan a viable solution for retrofitting memory safety to
C/C++ programs.
- Abstract（参考訳）: メモリ安全性のバグは、その検出と防止に関する何十年もの研究を経ても、セキュリティ上の脆弱性の最上位にある。
C/C++には、言語方言からインスツルメンテーションまで、さまざまな緩和策が提案されている。
コンパイラベースのインスツルメンテーションは特に有望であり、手作業によるコード修正を必要とせず、正確なメモリ安全性を実現することができる。
残念ながら、既存のコンパイラベースのソリューションは、パフォーマンスだけでなく、ユーザビリティやメモリ安全性の保証など、多くの分野で妥協している。
ハードウェアの新しい開発は、コンパイラベースのメモリ安全性のパフォーマンスとセキュリティを改善するのに役立つ。
ARM V8.3アーキテクチャに追加されたARM Pointer Authenticationは、ハードウェアによる制御フロー統合(CFI)を可能にすることを目的としている。
しかし、オペレーションは汎用的であるため、他のより包括的なハードウェアサポートのランタイム整合性アプローチも可能にする。
そこで我々は,ARM Pointer Authenticationに基づくメモリ安全性アプローチであるCryptSanを提案する。
cryptsanはポインタシグネチャを使用してc/c++プログラムのメモリ安全性を再構築し、ヒープ、スタック、グローバルを時間的および空間的脆弱性から保護する。
実際のARMv8.3ハードウェア上で,M1 MacBook Pro上で動作するLLVMベースのプロトタイプ実装について述べる。
プロトタイプ評価の結果,本システムは実環境下では類似したアプローチを上回っていることがわかった。
これにより、未登録のライブラリとの相互運用性とメタデータへの攻撃に対する暗号化保護とともに、cryptsanはc/c++プログラムにメモリ安全性を組み込むための有効なソリューションとなる。
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