Windows軟體安全實務 - 緩衝區溢位攻擊 (電子書) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張大衛

圖書標籤:

• Windows安全
• 軟件安全
• 緩衝區溢齣
• 漏洞利用
• 安全編程
• 逆嚮工程
• 調試
• 二進製安全
• 攻擊與防禦
• 實戰

操作係統安全深度解析：從底層機製到前沿防禦 圖書名稱： 操作係統安全深度解析：從底層機製到前沿防禦 (電子書) 圖書簡介： 本書旨在為信息安全從業者、係統架構師以及希望深入理解現代操作係統安全內涵的專業人士提供一本全麵、深入且極具實踐指導意義的參考手冊。我們不再局限於單一的安全漏洞類型，而是將視角提升至整個操作係統安全生態係統的層麵，剖析從硬件信任根到用戶空間應用安全策略的各個關鍵環節。 第一部分：現代操作係統安全基石與架構 本部分將首先構建讀者對現代操作係統（如 Windows、Linux、macOS 等主流係統）安全架構的宏觀認知。我們從最底層的硬件信任鏈入手，詳細解讀 可信啓動（Trusted Boot） 機製，包括 UEFI/BIOS 的安全擴展、安全啓動（Secure Boot）的原理及其繞過嘗試的分析。 隨後，我們將深入探討 內核態安全 的核心。這包括對內核內存保護機製的細緻分析，如 KASLR (Kernel Address Space Layout Randomization) 的實現細節、SMAP/SMEP (Supervisor Mode Access Prevention/Execution Prevention) 如何從硬件層麵限製內核訪問用戶空間數據，以及 頁錶隔離 (Page Table Isolation, PTI) 在緩解側信道攻擊（如 Spectre/Meltdown 傢族）中的作用。我們不會僅僅羅列這些技術名詞，而是會通過分析實際的內核代碼結構和內存管理單元（MMU）的工作流程，揭示這些保護措施如何協同工作，構成操作係統的第一道防綫。 第二部分：內存管理與數據流控製的演進 操作係統的核心任務之一是有效地管理和隔離進程的執行空間。本部分將重點關注 用戶空間內存安全 的演進曆程。我們將詳細剖析 數據執行保護 (DEP)（或稱 NX Bit）的原理及其在現代處理器架構中的實現。同時，我們將深入研究 地址空間布局隨機化 (ASLR) 在用戶進程層麵的實現精度、熵值計算方法，以及在 64 位架構下，它如何有效提高攻擊者的枚舉成本。 更重要的是，本書會超越基礎的內存保護，探討 控製流完整性 (Control-Flow Integrity, CFI) 的前沿技術。我們將對比硬件輔助的 CFI 方案（如 Intel CET/ARM PAC）和編譯期/動態插樁的 CFI 實現。對於 CFI 的工作原理，我們將詳細拆解間接跳轉和函數返迴地址的校驗過程，解析其在防禦ROP鏈構建方麵的有效性與性能開銷之間的權衡。 第三部分：進程隔離、權限管理與沙箱技術 在多用戶、多任務的操作係統環境中，進程間的隔離至關重要。本章將詳細闡述 虛擬內存係統 如何在硬件 MMU 的支持下，為每個進程提供獨立的、受保護的地址空間。我們將分析權限模型，包括 最小權限原則 的實施，以及操作係統如何通過 安全上下文（Security Context） 和 安全描述符（Security Descriptor） 來精確控製資源訪問。 沙箱技術是現代應用安全的重要組成部分。本書將對比分析不同粒度的沙箱實現：從操作係統提供的 完整性級彆（Integrity Levels）、AppContainer/Sandbox 等基於能力的隔離模型，到更細粒度的 命名空間隔離（如 Linux Cgroups/Namespaces）。我們會深入探討這些隔離機製的邊界、潛在的逃逸路徑分析，以及如何設計健壯的 IPC（進程間通信）保護機製，防止惡意進程通過受保護的通信通道進行信息泄露或權限提升。 第四部分：係統調用接口與內核交互安全 係統調用（Syscalls）是用戶空間程序與內核進行交互的唯一受控路徑。本部分將聚焦於 係統調用接口的安全審計與加固。我們將分析不同操作係統中係統調用錶的結構、保護機製（如內核調用錶簽名），以及針對係統調用參數的深入驗證。 此外，本書將探討 驅動程序安全——這一通常被忽視的攻擊麵。我們將分析非標準驅動程序的加載、簽名驗證機製（如 Windows 的內核模式代碼簽名），以及如何通過靜態和動態分析技術來識彆和緩解惡意或缺陷驅動程序對內核穩定性和安全性的威脅。 第五部分：側信道攻擊、硬件漏洞與緩解策略 隨著軟件層麵保護措施的日益成熟，攻擊者越來越多地轉嚮利用硬件漏洞和側信道信息。本章將對近年來最重大的硬件安全事件進行深度剖析，包括但不限於 Spectre/Meltdown 傢族的攻擊原理，L1TF/MDS 等緩存相關漏洞。我們將詳細解讀推測執行（Speculative Execution）的機製，以及操作係統層麵為緩解這些攻擊所實施的復雜補丁（如 Retpoline、泛化 IBRS/IBPB 等）。 此外，我們還將討論 時序攻擊（Timing Attacks） 和 功耗分析（Power Analysis） 等非侵入式信息提取技術，並提供針對性的軟件設計原則，以最小化側信道信息泄漏的可能性。 第六部分：安全審計、事件響應與取證實踐 最後，本書將重點轉嚮實際操作。在安全事件發生後，理解操作係統內部狀態至關重要。我們將詳細介紹如何利用操作係統內置工具和第三方專業工具，對 係統日誌、事件跟蹤（ETW/Perf Events） 進行深度分析。 內容涵蓋：內存取證——如何安全地捕獲和分析內核與用戶空間內存鏡像，識彆隱藏的進程、Rootkit 鈎子或注入代碼；文件係統審計——追蹤關鍵係統文件的篡改和異常訪問；以及 網絡棧安全分析——識彆高權限進程的網絡活動和隱藏的隧道。本書強調的不僅僅是“發現”漏洞，更是“理解”係統在攻擊發生時的真實行為。 通過對這些復雜主題的係統化梳理和深入剖析，讀者將能夠構建起一個全麵、立體的操作係統安全防禦體係，從而更好地應對未來日益復雜和隱蔽的安全挑戰。