Intel MPX指令研究及其应用*

彭茜珍，胡 莉

(湖北科技学院 学报编辑部，湖北 咸宁 437100)

在现代程序设计中，经常会涉及大量数据的处理，通用的方式就是在内存中开辟固定大小的存储区域作为缓冲区，并将待处理数据放入其中，以便程序对其进行各种处理，由于编程中难免出现错误，当代码向缓冲区内写入的数据量超过其大小时，就会发生溢出现象，攻击者可以利用这个漏洞，通过用精心设计的一段入侵代码覆盖缓冲区之外的内存区域，这些入侵代码就可能被CPU执行，从而危及系统的安全。本文提出了一种基于Intel MPX指令集监测技术可以预防此类危害系统的事情发生。

一、引言

缓冲区溢出是软件代码中常见的漏洞[1，2]，对系统的安全带来隐患。Intel内存保护扩展(Intel MPX)可用于消除此类缺陷，它于2013年首次发布，并于2015年底作为Skylake微体系结构的一部分推出的一项新功能。使用Intel MPX 并与修改后的编译器相结合，可以检查内存引用，提高软件的稳健性，还可以使编译时正常运用这些引用在运行时由于缓冲区上溢或下溢而不被恶意攻击。Intel MPX还提供了与旧式的软件组件相兼容的机制。

Intel MPX 被设计成允许系统(即逻辑处理器和操作系统软件)运行支持Intel MPX 的软件以及传统软件(为没有Intel MPX 的处理器编写)。在执行包含Intel MPX 未知代码(传统代码)和Intel MPX 启用代码混合的软件时，传统代码不会受到Intel MPX 影响，它类似于在指令流中嵌入 NOP操作，不会发生任何功能变化或性能下降。

开启了Intel MPX 的指令代码会从针对缓冲区溢出等漏洞的内存保护中受益。……