本文提出一种新的安全属性——值不变属性（Value Invariant Property, VIP），并基于该属性设计了原型系统 HyperSpace，用于防御因内存破坏（memory corruption）导致的安全关键数据（如函数指针）被篡改的攻击。与传统的控制流完整性（CFI）或数据流完整性（DFI）机制不同，HyperSpace 直接保护“数据值”的完整性，而不是强制约束控制流或数据流，从而以极低的运行时开销有效阻断关键攻击。作者基于 HyperSpace 实现了四种代表性安全策略：控制流完整性（VIP-CFI）、代码指针完整性（VIP-CPI）、虚函数表指针保护（VIP-VTPtr）以及堆元数据保护。评估使用 SPEC CPU2006 基准测试和真实应用（NGINX、PostgreSQL），并测试了针对内存破坏攻击的防御效果，包括三个真实世界漏洞利用和六个能绕过现有防御的攻击（如 COOP 面向返回编程、堆利用等）。实验结果表明，HyperSpace 成功阻止了所有测试攻击，且运行时开销较低：VIP-CFI 平均性能开销为 0.88%，VIP-CPI 为 6.18%，VIP-CPI 在 SPEC CPU2006 上的内存开销约为 13.18%。该研究为内存安全防御提供了一种新思路，即通过维护安全敏感数据的不变式来有效抵御漏洞利用，同时保持高性能，适合系统安全、漏洞利用防御方向的从业者阅读。

C和C++程序中的内存安全违规持续导致控制流劫持和数据定向攻击等复杂利用技术。现有硬件防御要么依赖地址空间布局随机化（ASLR），要么为指针附加显式元数据以验证其完整性。外部元数据方案提供了强保证，但增加了额外的内存访问和内存占用开销。原地认证机制（如ARM指针认证PAC）在低开销下实现，但以有限熵为代价，并且容易受到暴力破解和重用攻击。本文提出LIPPEN，一种硬件-软件协同设计的全指针加密方案，提供强指针完整性和机密性，且零元数据开销。LIPPEN将每个指针视为加密块，密码学地将其绑定到执行上下文，并在解引用时透明解密。通过重新利用整个64位指针字段进行加密而非保留原始地址位，LIPPEN最大化熵，消除了截断认证码的暴力破解弱点，并保持与现有支持PAC的软件的二进制兼容性。我们在FPGA上使用64位RISC-V Rocket和BOOM核心实现了LIPPEN，并通过微基准测试、nbench和SPEC CPU2017进行评估。与内部RISC-V PAC实现以及M1处理器上的Apple PAC相比，这些工作负载下LIPPEN提供了全面的指针保护，运行时开销与基于PAC的方案相当，同时面积和功耗开销可忽略不计。结果表明LIPPEN是在实际处理器中部署强指针保护的实用设计点。