<р> ASLR впервые появился в сообществе Linux и был включен в проект PaX. Проект впервые опубликовал дизайн и реализацию ASLR в июле 2001 года. Появление этой технологии призвано обеспечить более эффективные средства защиты безопасности. В 2003 году OpenBSD стала первой основной операционной системой, поддерживающей ASLR по умолчанию, а в 2005 году она была представлена в системах Linux. Эти улучшения закладывают основу для предотвращения различных типов атак на систему безопасности. <р> Технология ASLR имеет большое значение для безопасности. Увеличивая случайность адресов, ASLR усложняет злоумышленникам угадывание целевого адреса атаки. Например, злоумышленник, желающий выполнить атаку обратно на библиотеку C, должен найти именно тот код, который необходимо выполнить. Аналогично, когда злоумышленник пытается выполнить внедренный шеллкод, ему необходимо сначала найти местоположение стека. Следовательно, по мере увеличения неопределенности соответствующего адреса памяти вероятность успеха злоумышленника значительно снижается.ASLR не позволяет злоумышленникам надежно перенаправить выполнение кода, перетасовывая расположение в адресном пространстве исполняемых файлов, стеков, кучи и библиотек.
<р> Эффективность ASLR заключается в том, что его процесс рандомизации основан на механизме угадывания с низкой вероятностью. Когда рандомизация затрагивает больше областей виртуальной памяти, энтропия случайных сдвигов выше, что еще больше повышает безопасность. Однако это также требует от разработчиков учитывать, когда и в каких областях следует реализовывать рандомизацию во время проектирования. Это означает, что в системе, которая эффективно реализует ASLR, все местоположения, которые злоумышленнику необходимо успешно угадать, должны быть абсолютно правильными. <р> Кроме того, ASLR не является надежным. Исследования показывают, что методы атаки на ASLR, в том числе получение рандомизированных местоположений посредством утечки информации, значительно снижают защитный эффект этой технологии. Фактически, многие системы сегодня эксплуатируются злоумышленниками из-за утечки информации. Это также было подтверждено в исследовании 2024 года, в котором сравнивались эффекты реализации ASLR на основных настольных платформах, включая Linux, macOS и Windows, и было обнаружено, что эффект рандомизации во многих системах не был идеальным.По мере увеличения возможностей рандомизации повышается безопасность, поскольку вероятность того, что злоумышленник угадает случайно расположенные области, значительно снижается.
<р> С развитием технологий и развитием методов атак реализация и эффективность ASLR постоянно подвергаются сомнению. В ядре Linux ASLR сталкивается с более серьезными проблемами с запуском версии 5.18, что отрицательно влияет как на 32-битные, так и на 64-битные реализации. Такие изменения, как возврат выровненных адресов для файлов размером более 2 МБ, особенно после внесения изменений в систему, снизят энтропию рандомизации, что облегчит злоумышленникам проведение эффективных атак. Кроме того, если злоумышленники смогут использовать уязвимости системы для снижения энтропии, вероятность их успеха значительно возрастет. <р> Однако развитие ASLR на этом не останавливается. Стремясь к постоянному повышению безопасности, основные операционные системы все еще совершенствуют и оптимизируют их. Например, мобильные операционные системы, такие как Android и iOS, постоянно совершенствуют реализацию ASLR. Благодаря постоянным улучшениям процесса в будущем все еще можно обеспечить большую безопасность системы. <р> По мере развития технологий и повышения требований к безопасности, как ASLR будет развиваться, чтобы адаптироваться к меняющейся среде атак и по-настоящему защитить безопасность пользовательских данных?Исследования показывают, что начиная с 2024 года системы Linux будут обеспечивать относительную защиту, в то время как другие эффекты рандомизации, такие как Windows и macOS, будут существенно недостаточными.