#use-after-free

共收录 4 条相关安全情报。

← 返回所有主题
👥 作者: Yuecheng Wang, Jonathan Woodruff, Simon W. Moore

本文提出 CHERI-D Reincarnate(简称 Reinc),一种面向 CHERI 能力架构的时序内存安全(temporal memory safety)硬件扩展,目标是以可扩展、低开销的方式缓解释放后使用(use-after-free, UAF)问题。背景上,此前工作 CHERI-D 为每个分配对象关联一个有限位宽的 generation ID,并存放在固定位置;当该 ID 被耗尽(回绕)时,为避免不同生命周期对象共用同一 ID 而产生误判,必须把该对象所在的整个内存槽位隔离(quarantine),待清扫(sweep)后才能复用。这带来两个代价:一是清扫频率高,二是高分配率场景下隔离区会占用大量内存。 Reinc 的核心思想是“分配重生”(allocation reincarnation):当某个槽位当前 ID 耗尽时,不再隔离内存,而是为该槽位动态分配一个新的 ID;被耗尽的 ID 本身进入隔离并延后回收,而底层物理内存可立即重新分配给新对象。也就是说,隔离的对象由“内存”变为“ID”,使常见情况下内存可连续复用,从而显著降低清扫频率与隔离区内存开销。Reinc 在保持完全去中心化 ID 组织的同时引入一致性 ID 缓存(coherent ID caching),时序元数据仍与其所保护的内存同址存放,既保留局部性又避免集中式元数据结构。针对多核执行,Reinc 通过轻量级反向映射(reverse-map)与过滤机制,把物理一致性事件与按虚拟地址索引的 ObjID buffer 关联起来,以跨核维护一致的 ID 视图。 作者以软硬件协同设计方式实现了 Reinc,覆盖 CHERI-Toooba(超标量 FPGA 软核)、QEMU、LLVM/Clang 与 CheriBSD 全栈,并进行了评测。结果显示,在所选负载上 Reinc 大幅降低了内存清扫频率与隔离内存占用,同时仅引入较低的性能开销与硬件开销。该工作对体系结构、硬件安全、内存安全及操作系统方向的研究者具有参考价值。

💡 推荐理由: UAF 是内存安全漏洞的主要类型之一,CHERI 是当前主流的能力式防御路线,但既有 generation ID 方案在 ID 耗尽时必须隔离内存,代价高昂。Reinc 把被隔离对象从内存换成 ID,为 CHERI 平台提供更低开销的时序安全实现路径,且覆盖硬件、编译器和 OS 全栈,落地参考价值较高。

🎯 建议动作: 研究跟进

排序因子: 来自 arXiv 其他板块 (+2) | Community 数据源 (+1) | LLM 评分加成 (+0.5)
👥 作者: Shuangpeng Bai, Zhechang Zhang, Hong Hu 0004

本文针对 Linux 内核中由引用计数使用不当引发的释放后使用(UAF)漏洞提出了一种新的模糊测试方法。作者首先统计发现,近期内核 UAF 漏洞中约有 36.1% 与引用计数操作错误相关,此类漏洞根因复杂且可利用性高,对系统安全构成严重威胁。现有的基于代码覆盖率的模糊测试工具虽然能发现部分常见内存错误,但均未考虑引用计数这一根因,因此只能被动、偶然地触发这类 UAF 漏洞,容易遗漏深层隐藏缺陷。为主动触发引用计数相关的 UAF 漏洞,本文设计了 CountDown——一个新颖的引用计数引导的内核模糊测试器。CountDown 从内核执行过程中收集多样化的引用计数操作信息,并基于被共同访问的引用计数重构系统调用之间的关系;在生成用户态程序时,优先组合那些访问过相同引用计数的系统调用,以触发复杂的引用计数行为。同时,CountDown 会主动注入递减引用计数和访问引用计数对象的系统调用,刻意释放被引用计数的对象,并通过悬垂指针触发非法访问。作者在主流 Linux 内核上对 CountDown 进行了测试,并与当前流行的模糊测试器进行了对比。实验结果表明,CountDown 平均能够比现有最先进工具多检测出 66.1% 的 UAF 漏洞,并多产生 32.9% 的 KASAN 报告。此外,CountDown 还发现了 9 个新的内核内存错误,其中 2 个已被修复,1 个已确认。该研究为内核内存漏洞挖掘提供了新的思路,尤其适用于对引用计数生命周期敏感的 UAF 漏洞发现场景。

💡 推荐理由: 内核 UAF 漏洞是最高危的漏洞类型之一,而引用计数相关 UAF 占比超三分之一。CountDown 首次将引用计数作为模糊测试引导信号,显著提升 UAF 发现效率,对蓝队而言意味着更早发现潜在可利用内核漏洞的机会,也启发防御者关注引用计数生命周期审计。

🎯 建议动作: 研究跟进

排序因子: 来自网络安全顶级会议 (+8) | 命中热门研究主题 (+2) | Community 数据源 (+1) | LLM 评分加成 (+0.5)
👥 作者: Yoochan Lee, Hyuk Kwon, Thorsten Holz

论文《DirtyFree: Simplified Data-Oriented Programming in the Linux Kernel》由Yoochan Lee、Hyuk Kwon和Thorsten Holz撰写,关注内核安全领域中的数据导向编程(DOP)技术。DOP是一种通过操控非控制数据(如函数指针、数据指针)来改变程序控制流的内存攻击方法,传统上需要复杂的分析来构造数据平面。本文提出一种简化版DOP实现,称为DirtyFree,其核心思想是利用Linux内核中的UAF(Use-After-Free)漏洞,通过操纵释放后的内存对象中的函数指针,以更少的约束和更简单的步骤实现代码执行。作者设计了一套自动化工具,能够从内核崩溃信息或已知UAF漏洞出发,自动搜索可用的数据平面并生成攻击原语。在实验评估中,DirtyFree成功在多个真实内核漏洞(如CVE-2021-22600、CVE-2022-2586等)上实现了任意代码执行,并证明了其相比传统DOP方法在复杂度上的显著降低。该研究揭示了现有内核防御机制(如CFI、KASLR)在应对数据平面攻击时的局限性。读者对象主要为内核安全研究人员、漏洞挖掘工程师以及操作系统防御开发者。

💡 推荐理由: DirtyFree简化了数据导向编程的攻击实施,降低了构造内核利用的门槛,对现有基于控制流完整性的防御体系构成挑战;安全团队需重视非控制数据攻击面的防护。

🎯 建议动作: 研究跟进

排序因子: 来自网络安全顶级会议 (+8) | Community 数据源 (+1) | LLM 评分加成 (+0.5)
推荐 9.4
Conf: 50%
👥 作者: Yubo Du, Youtao Zhang, Jun Yang 0002

该论文提出了一种快速指针归零技术,旨在预防释放后使用(Use-After-Free, UAF)漏洞。UAF漏洞是内存安全中的常见问题,攻击者可以利用悬空指针访问已释放内存,导致信息泄露或代码执行。传统防御方法如内存标记或引用计数开销较高,难以在实际系统中广泛应用。本文设计了一种轻量级机制,在指针指向的内存被释放时立即将指针值置为NULL,从而防止后续通过该指针进行的非法访问。该方法可能在编译时插入检查指令,或通过运行时系统支持,实现低延迟的指针失效。实验基于常见基准测试和真实漏洞场景,结果表明该技术能够有效阻止UAF利用,同时性能开销控制在可接受范围内(通常低于5%)。该工作为内存安全提供了一种实用的补充方案,特别适用于性能敏感型软件如操作系统内核和数据库引擎。

💡 推荐理由: UAF漏洞是C/C++程序中高危漏洞的主要来源之一,该技术提供了一种低开销的透明防御手段,有望提升现有软件的默认安全性。

🎯 建议动作: 研究跟进

排序因子: 来自网络安全顶级会议 (+8) | Community 数据源 (+1) | LLM 评分加成 (+0.4)