ARM64安全特性之CET

ARM64 CET（Control-flow Enforcement Technology）是一种ARM架构的安全特性，旨在保护代码免受控制流劫持和恶意操作的影响。它引入了两个主要的机制：指令签名（IBT）和分支目标地址检查（BTB）。

1. 指令签名（IBT）
   - IBT机制通过在每条指令的地址中嵌入签名比特来实现。这些签名比特对于控制转移指令和调用指令始终具有不同的值。这样，当程序执行期间发生控制流劫持时，劫持者将向不同的目标地址跳转，导致签名比特发生不匹配，从而触发异常。
   - IBT可以防止攻击者利用常见的控制流劫持漏洞，如ROP（Return-Oriented Programming）攻击、JOP（Jump-Oriented Programming）攻击和COP（Call-Oriented Programming）攻击等。

2. 分支目标地址检查（BTB）
   - BTB机制通过在分支目标地址前附加标签来实现。这些标签与所属代码块相关联，并在分支指令的目标地址进入BTB缓冲区之前计算。
   - 在分支发生时，目标地址将与BTB缓冲区中的目标地址进行比较。如果不匹配，将触发异常。
   - BTB可以防止基于控制流的攻击，如恶意代码将分支目标地址劫持到恶意代码执行位置的攻击。

要启用ARM64 CET安全特性，需要确保以下几个条件得到满足：

1. 硬件支持

首先，确保目标ARM64设备支持CET特性。CET是ARM的可选安全扩展，只有特定的处理器型号支持。可以查阅处理器规格和技术文档以确定设备是否支持CET。

2. 固件更新

如果设备支持CET，确保固件（如BIOS或UEFI）已经更新到支持CET特性的最新版本。这可能需要从设备的制造商处获取最新的固件更新。

3. 操作系统支持

确保操作系统支持CET特性。目前，一些操作系统开始支持CET，如Linux的内核版本5.13及以上。确保使用支持CET的操作系统版本。

4. 编译器支持

使用针对ARM64 CET特性的编译器进行代码编译。例如，GCC和Clang在启用CET时提供了相应的编译选项。

在ARM64架构上，配置CET特性可以通过以下方式实现：

1. 启用CET特性

在启动ARM64设备时，需要确保CET特性已经启用。这可以通过设备固件或操作系统的配置来实现。

2. 编译器选项

在使用编译器编译代码时，需要使用CET相关的编译器选项。例如，在使用GCC编译器时，可以使用"-mcet"选项来启用CET。

3. 指令签名（IBT）
   - 在代码中使用IBT特性之前，需要对可信的代码块进行指令签名。这可以使用工具或手动的方式完成。例如，在GCC编译器中，可以使用"-fcf-protection"选项自动为函数生成指令签名。
   - 同样，在汇编代码中，可以使用"`ion`"（Indirect Branch with Nonce）指令来生成指令签名。该指令使用指令地址和随机生成的安全随机数来生成签名。

4. 分支目标地址检查（BTB）
   - 在操作系统级别，需要确保执行分支目标地址检查（BTB）的机制已启用。这可以通过操作系统内核选项或配置来完成。
   - 在编译器级别，可以使用CET相关的编译器选项来生成支持BTB的代码。例如，在GCC编译器中，可以使用"-mbranch-protection"选项来启用BTB。

以上是一个大致的ARM64 CET配置示例，具体配置方法可能会因设备、操作系统和编译器的不同而有所不同。建议参考相关的设备、操作系统和编译器文档以获取详细的配置指南。