地址空间布局随机化(ALSR)和mmap

Question

我希望由于地址空间布局随机化(ALSR),从另一个进程分叉的进程将在调用时返回不同的地址mmap.但正如我发现的那样,事实并非如此.为此目的,我做了以下测试程序.返回的所有地址malloc对于父级和子级完全相同.需要注意的是,malloc对于CL1,CL2,PL1,PL2在内部使用mmap,因为他们是大块.

所以,我的问题是,mmap即使存在ALSR ,为什么不返回不同的地址.也许是因为这里的随机种子对于原始和分叉过程是相同的.或者还有其他原因吗？

int main()
{
  pid = fork();

  if (pid == 0)                // child
  {
    void * c1 = malloc( 4096 );
    void * c2 = malloc( 4096 );

    void * cl1 = malloc( (long)512e3 ); // internally uses mmap
    void * cl2 = malloc( (long)512e3 ); // internally uses mmap

    printf( "c1 = %p, c2 = %p, cl1 = %p, cl2 = %p!\n", c1, c2, cl1, cl2 );
  }
  else
  {
    void * p1 = malloc( 4096 );
    void * p2 = malloc( 4096 );

    void * pl1 = malloc( (long)512e3 ); // internally uses mmap
    void * pl2 = malloc( (long)512e3 ); // internally uses mmap

    printf( "p1 = %p, p2 = %p, pl1 = %p, pl2 = %p!\n", p1, p2, pl1, pl2 );
  }

  return 0;
}

Answer 1

ASLR主要随机化从用户空间地址空间顶部到堆栈的距离,以及从堆栈保留空间底部到第一个空间的距离mmap(可能是动态链接器的映射).任何进一步的随机化都会对虚拟内存空间产生严重的碎片效应,从而破坏需要制作大型mmaps的程序(例如,在32位机器上进行1-2 GB映射).

我已经看到一些Linux发行版附带修补内核,它们对返回的地址执行更多随机化mmap.它们中的一些甚至会给你映射重叠与为堆栈保留的空间扩展,然后当堆栈增长时,它会破坏你的映射(导致一个巨大的安全漏洞,比任何非随机地址分配都要大得多) .远离这些黑客.

Answer 2

您无法重新随机化子级的地址空间 - 所有指针都必须被修改，这在技术上是不可能的（运行时环境甚至不知道数据的哪一部分是指针）。

因此，您看到的结果是预期的，分叉中的子项在分叉时拥有其父地址空间的精确副本，包括其虚拟地址布局。

您需要进行exec*调用才能获取新的地址空间布局。

$ cat t.c
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

int main(int argc, char **argv)
{
    printf("%p\n", malloc((long)512e3));
    if ((argc > 1) && fork()) {
        execl("./a.out", "./a.out", NULL);
    }
    return 0;
}
$ gcc -Wall t.c
$ ./a.out 1
0x7f5bf6962010
0x7f3483044010
$ ./a.out 1
0x7f1ce7462010
0x7feb2adc2010

（并确保/proc/sys/kernel/randomize_va_space也不为零。）