Publication: АРХИТЕКТУРА MORPHEUS-X: МНОГОУРОВНЕВАЯ АППАРАТНО-ПРОГРАММНАЯ ЗАЩИТА ОТ ROP- И JOP-АТАК НА ОСНОВЕ ДИНАМИЧЕСКОГО ПЕРЕСТРОЕНИЯ СОСТОЯНИЯ
Дата
2026
Авторы
Григорьев, М. П.
Journal Title
Безопасность информационных технологий
Journal ISSN
Volume Title
Безопасность Информационных Технологий
Издатель
НИЯУ МИФИ
Аннотация
Рассматривается задача повышения устойчивости программных модулей к атакам повторного использования кода (code-reuse attacks), прежде всего к возвратно-ориентированному программированию (ROP) и переходно-ориентированному программированию (JOP). В отличие от классической инъекции кода, при таких атаках вредоносная последовательность действий формируется из фрагментов уже присутствующего машинного кода. Благодаря этому они остаются осуществимыми даже при запрете исполнения данных и частичной рандомизации адресного пространства. Предлагается архитектура Morpheus-X, развивающая подход динамически перестраиваемой защиты (moving target defense, MTD) за счёт периодического обновления состояния системы. Архитектура включает следующие компоненты: (1) многоверсионность кода и менеджер версий (CVM); (2) контекстно-зависимое шифрование кодовых указателей и метаданных; (3) исполнение кода из зашифрованной памяти в режиме исполнения без чтения (execute-only); (4) механизм контекстной привязки потока управления, при котором корректность расшифровки определяется предыдущей точкой перехода; (5) детектор паттернов ROP и JOP, используемый для ускоренного обновления состояния. Показано, что такое сочетание механизмов сокращает период, в течение которого ранее выявленные гаджеты и адреса сохраняют пригодность для атаки, и тем самым затрудняет построение длинных цепочек ROP и JOP. В работе также представлены модель угроз, ограничения предлагаемого подхода и методика оценки его накладных расходов и совместимости.
Описание
Ключевые слова
Безопасность архитектуры , Шифрование указателей , Память в режиме исполнения без чтения , Периодическая перестройка состояния , Динамически перестраиваемая защита , Возвратно-ориентированное программирование , Защита потока управления
Цитирование
Григорьев, М. (2026). Архитектура Morpheus-X: многоуровневая аппаратно-программная защита от ROP- и JOP-атак на основе динамического перестроения состояния. Безопасность информационных технологий, 33(3), 11-19. doi: http://dx.doi.org/10.26583/bit.2026.3.02