ShadowCallStack (SCS) 是一種 LLVM 檢測模式,可在非葉節函式的函式前言中將函式的傳回位址儲存至個別配置的 ShadowCallStack,並在函式結尾從 ShadowCallStack 載入傳回位址,藉此防止傳回位址覆寫 (例如堆疊緩衝區溢位)。回傳位址也會儲存在一般堆疊上,以便與解開器相容,但不會用於其他用途。這可確保修改一般堆疊上的回傳位址的攻擊不會影響程式控制流程。
在 aarch64 上,檢測功能會使用 x18
暫存器來參照 ShadowCallStack,也就是說,ShadowCallStack 的參照不需要儲存在記憶體中。這樣一來,就能實作執行階段,避免將 ShadowCallStack 的位址公開給可讀取任意記憶體的攻擊者。
實作
Android 支援核心和使用者空間的 ShadowCallStack。
為核心啟用 SCS
如要為核心啟用 ShadowCallStack,請在核心設定檔中加入以下這行程式碼:
CONFIG_SHADOW_CALL_STACK=y
在使用者空間中啟用 SCS
如要在使用者空間元件中啟用 ShadowCallStack,請在元件的藍圖檔案中加入下列行:
sanitize: { scs: true }
SCS 會假設 x18
註冊機制是用來儲存 ShadowCallStack 的位址,且不會用於其他用途。雖然所有系統程式庫都會編譯以保留 x18
註冊器,但如果為與程序內舊版程式碼互動的使用者空間元件啟用 SCS,可能會覆寫 x18
註冊器,因此可能會發生問題。因此,我們只建議在不會載入至舊版二進位檔的獨立元件中啟用 SCS。
驗證
並沒有專門針對 SCS 進行的 CTS 測試。請改為確認啟用和未啟用 SCS 時,CTS 測試是否都通過,以驗證 SCS 不會影響裝置。