Fugu-MT 論文翻訳(概要): Fully Randomized Pointers

論文の概要: Fully Randomized Pointers

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.12513v2
Date: Mon, 26 May 2025 03:01:16 GMT
ステータス: 翻訳完了
システム内更新日: 2025-05-27 16:58:41.50584
Title: Fully Randomized Pointers
Title（参考訳）: 完全ランダム化ポインタ
Authors: Sai Dhawal Phaye, Gregory J. Duck, Roland H. C. Yap, Trevor E. Carlson,
Abstract要約: 本稿では,既存のバイナリソフトウェアとの互換性を維持する強力なメモリエラー対策として,完全ランダム化ポインタ(FRP)を提案する。 FRPはバイナリレベルでは安全で実用的で互換性があり、ハードウェア実装は性能上のオーバーヘッドが低いことを示しています。
参考スコア（独自算出の注目度）: 7.1754940591892735
License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Abstract: Memory errors continue to be a critical concern for programs written in low-level programming languages such as C and C++. Many different memory error defenses have been proposed, each with varying trade-offs in terms of overhead, compatibility, and attack resistance. Some defenses are highly compatible but only provide minimal protection, and can be easily bypassed by knowledgeable attackers. On the other end of the spectrum, capability systems offer very strong (unforgeable) protection, but require novel software and hardware implementations that are incompatible by definition. The challenge is to achieve both very strong protection and high compatibility. In this paper, we propose {\em Fully Randomized Pointers} FRP as a strong memory error defense that also maintains compatibility with existing binary software. The key idea behind FRP is to design a new pointer encoding scheme that allows for the full randomization of most pointer bits, rendering even brute force attacks impractical. We design a FRP encoding that is: (1) compatible with existing binary code (recompilation not needed); and (2) decoupled from the underlying object layout. FRP is prototyped as: (i) a software implementation (BlueFat) to test security and compatibility; and (ii) a proof-of-concept hardware implementation (GreenFat) to evaluate performance. We show FRP is secure, practical, and compatible at the binary level, while our hardware implementation achieves low performance overheads (< 4%).
Abstract（参考訳）: メモリエラーは、CやC++のような低レベルプログラミング言語で記述されたプログラムにとって、引き続き重要な問題である。多くの異なるメモリエラー防御が提案されており、それぞれがオーバーヘッド、互換性、アタック抵抗の点でトレードオフがある。一部の防御は高度に互換性があるが、最小限の防御しか提供せず、知識のある攻撃者によって容易にバイパスできる。一方、機能システムは、非常に強力な(忘れられない)保護を提供するが、定義によって互換性のない新しいソフトウェアとハードウェアの実装を必要とする。課題は、非常に強力な保護と高い互換性を達成することです。本稿では,既存のバイナリソフトウェアとの互換性を維持する強力なメモリエラー対策として,FRPを提案する。 FRPの背後にある重要なアイデアは、ほとんどのポインタビットの完全なランダム化を可能にする新しいポインタエンコーディングスキームを設計することであり、ブルートフォース攻撃さえも実用的ではない。 1)既存のバイナリコードとの互換性(再コンパイル不要)、(2)基盤となるオブジェクトレイアウトから切り離されたFRPエンコーディングを設計します。 FRPのプロトタイプは以下の通りである。 (i)セキュリティと互換性をテストするソフトウェア実装(BlueFat)、及び (ii)性能を評価するための概念実証ハードウェア実装(GreenFat)。 FRPはバイナリレベルでは安全で実用的で互換性があり、ハードウェア実装ではパフォーマンス上のオーバーヘッドが低い(4%)。

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