Linux上堆栈的ASLR熵位

Question

我正在查看 MIT 的一份演示文稿，其中他们解释了不同类型的 ASLR 实现。

例如，他们指出对于静态 ASLR，栈具有 19 位熵。在我的理解中，这意味着栈基地址只能随机化为 2^19 种不同的值。

我想问如何计算栈具有 19 位熵？ 编辑： 在网上查阅后，我找到了一些关于 Linux 上栈 ASLR 的说明。从另一个问题中学习，我认为相关的代码是：

#ifndef STACK_RND_MASK
#define STACK_RND_MASK (0x7ff >> (PAGE_SHIFT - 12))     /* 8MB of VA */
#endif

static unsigned long randomize_stack_top(unsigned long stack_top)
{
    unsigned int random_variable = 0;

    if ((current->flags & PF_RANDOMIZE) &&
            !(current->personality & ADDR_NO_RANDOMIZE)) {
            random_variable = get_random_int() & STACK_RND_MASK;
            random_variable <<= PAGE_SHIFT;
    }
#ifdef CONFIG_STACK_GROWSUP
    return PAGE_ALIGN(stack_top) + random_variable;
#else
    return PAGE_ALIGN(stack_top) - random_variable;
#endif
}

我想问一下，这是讨论我的问题的正确地方吗？

- Jake

Answer 1

首先，页面必须对齐到4096字节边界，这将有效地将低12位清零。

接下来，内核将地址空间分为0x00000000 - 0xbfffffff用于用户内存和0xc0000000 - 0xffffffff用于内核内存。在此处我们只关心用户内存，因此可以忽略内核内存。

如果我们进一步将用户地址空间分为三个范围：

       Range        | 2 MSBs 
--------------------+--------
00000000 - 3fffffff |   00
40000000 - 7fffffff |   01
80000000 - bfffffff |   10

通常我们不希望栈在第一个范围内，因为那是堆所在的位置。这意味着我们只有两个可能的组合用于最高有效位，即01和10，有效地将2位变成1位。

32位地址中有32位，因此我们可以通过以下方式获取我们19位栈熵：
32 - (页面对齐位) - (内存分区位) = 32 - 12 - 1 = 19

- 小太郎

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非常感谢，但还有一个问题：这意味着全局变量段可能在堆栈上方或堆栈区域下方吗？ - roachsinai