linux nx是什么

本教程操作环境：linux5.9.8系统、Dell G3电脑。

linux nx是什么？

Linux程序常见用的一些保护机制

一、NX（Windows中的DEP）

NX：No-eXecute、DEP：Data Execute Prevention

• 也就是数据不可执行，防止因为程序运行出现溢出而使得攻击者的shellcode可能会在数据区尝试执行的情况。
• gcc默认开启，选项有：

gcc -o test test.c      // 默认情况下，开启NX保护
gcc -z execstack -o test test.c  // 禁用NX保护
gcc -z noexecstack -o test test.c  // 开启NX保护

登录后复制

二、PIE（ASLR）

PIE：Position-Independent Excutable、ASLR：Address Space Layout Randomization

• fpie/fPIE：需要和选项-pie一起使用开启pie选项编译可执行文件使得elf拥有共享库属性，可以在内存任何地方加载运行。与之相似的还有fpic/fPIC，关于其说明https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Code-Gen-Options.html

-fpic

	Generate position-independent code (PIC) suitable for use in a shared library, if supported for the target machine. Such code accesses all constant addresses through a global offset table (GOT). The dynamic loader resolves the GOT entries when the program starts (the dynamic loader is not part of GCC; it is part of the operating system). If the GOT size for the linked executable exceeds a machine-specific maximum size, you get an error message from the linker indicating that -fpic does not work; in that case, recompile with -fPIC instead. (These maximums are 8k on the SPARC, 28k on AArch64 and 32k on the m68k and RS/6000. The x86 has no such limit.)

	Position-independent code requires special support, and therefore works only on certain machines. For the x86, GCC supports PIC for System V but not for the Sun 386i. Code generated for the IBM RS/6000 is always position-independent.

	When this flag is set, the macros `__pic__` and `__PIC__` are defined to 1.

-fPIC

	If supported for the target machine, emit position-independent code, suitable for dynamic linking and avoiding any limit on the size of the global offset table.This option makes a difference on AArch64, m68k, PowerPC and SPARC.

	Position-independent code requires special support, and therefore works only on certain machines.

	When this flag is set, the macros `__pic__` and `__PIC__` are defined to 2.

-fpie
-fPIE

	These options are similar to -fpic and -fPIC, but the generated position-independent code can be only linked into executables. Usually these options are used to compile code that will be linked using the  -pie  GCC option.

	-fpie and -fPIE both define the macros `__pie__` and `__PIE__`. The macros have the value 1 for `-fpie` and 2 for `-fPIE`.

登录后复制

• 区别在于fpic/fPIC用于共享库的编译，fpie/fPIE则是pie文件编译的选项。文档中说 pic（位置无关代码）生成的共享库只能链接于可执行文件，之后根据自己编译简单C程序，pie正常运行，即如网上许多文章说的 pie 选项生成的位置无关代码可假定于本程序，但是我也没看出fpie/fPIE有啥区别，只是宏定义只为1和2的区别，貌似...
  编译命令（默认不开启PIE）：

gcc -fpie -pie -o test test.c    // 开启PIE
gcc -fPIE -pie -o test test.c    // 开启PIE
gcc -fpic -o test test.c         // 开启PIC
gcc -fPIC -o test test.c         // 开启PIC
gcc -no-pie -o test test.c       // 关闭PIE

登录后复制

• 而ASLR（地址空间随机化），当初设计时只负责栈、库、堆等段的地址随机化。ASLR的值存于/proc/sys/kernel/randomize_va_space中，如下：

vDSO：virtual dynamic shared object；
mmap：即内存的映射。
PIE 则是负责可执行程序的基址随机。
以下摘自Wiki：

PIE为ASLR的一部分，ASLR为系统功能，PIE则为编译选项。
注： 在heap分配时，有mmap()和brk()两种方式，由malloc()分配内存时调用，分配较小时brk，否则mmap，128k区别。

三、Canary（栈保护）

  Canary对于栈的保护，在函数每一次执行时，在栈上随机产生一个Canary值。之后当函数执行结束返回时检测Canary值，若不一致系统则报出异常。

• Wiki：
• Canaries or canary words are known values that are placed between a buffer and control data on the stack to monitor buffer overflows. When the buffer overflows, the first data to be corrupted will usually be the canary, and a failed verification of the canary data will therefore alert of an overflow, which can then be handled, for example, by invalidating the corrupted data. A canary value should not be confused with a sentinel value.

  如上所述，Canary值置于缓冲区和控制数据之间，当缓冲区溢出，该值被覆写，从而可以检测以判断是否运行出错或是受到攻击。缓解缓冲区溢出攻击。

• 编译选项：

gcc -o test test.c                       //默认关闭
gcc -fno-stack-protector -o test test.c  //禁用栈保护
gcc -fstack-protector -o test test.c     //启用堆栈保护，不过只为局部变量中含有 char 数组的函数插入保护代码
gcc -fstack-protector-all -o test test.c //启用堆栈保护，为所有函数插入保护代码

登录后复制

四、RELRO（RELocation Read Only）

在Linux中有两种RELRO模式：”Partial RELRO“ 和 ”Full RELRO“。Linux中Partical RELRO默认开启。

Partial RELRO：

• 编译命令：
  gcc -o test test.c // 默认部分开启
  gcc -Wl,-z,relro -o test test.c// 开启部分RELRO
  gcc -z lazy -o test test.c // 部分开启
• 该ELF文件的各个部分被重新排序。内数据段（internal data sections）（如.got，.dtors等）置于程序数据段（program's data sections）（如.data和.bss）之前；
• 无 plt 指向的GOT是只读的；
• GOT表可写（应该是与上面有所区别的）。

Full RELRO：

• 编译命令：
  gcc -Wl,-z,relro,-z,now -o test test.c // 开启Full RELRO
  gcc -z now -o test test.c // 全部开启
• 支持Partial模式的所有功能；
• 整个GOT表映射为只读的。

Note：

• .dtors：当定义有.dtors的共享库被加载时调用；
• 在bss或数据溢出错误的情况下，Partial和Full RELRO保护ELF内数据段不被覆盖。 但只有Full RELRO可以缓解GOT表覆写攻击，但是相比较而言开销较大，因为程序在启动之前需要解析所有的符号。
• 相关推荐：《Linux视频教程》
  

以上就是linux nx是什么的详细内容，更多请关注Work网其它相关文章！