代码复用攻击的攻防为软件安全的重要研究方向之一,一直受到学者们的广泛讨论。代码复用攻击通过重用已经存在程序中的代码,通过将控制流劫持到目标重用代码完成攻击。当前的随机化方法使得目标程序的熵值增大,攻击者无法直接根据离线分析得到的目标片段位置直接构造攻击。所以,攻击者采用内存泄漏得到随机化后真实的代码位置,从而修正片段的位置或直接搜索内存中的片段。当今内存泄露辅助代码复用攻击的方案已经日趋完善,虽然学者们对方案提出了诸多防御方法,却因为开销大、部署不便等问题并无法在实际工业化场景中使用。本文详细介绍了代码复用攻击当前的研究进展,并对所需的代码片段进行介绍分析。同时分析了当前内存泄露进行片段搜索的过程,并介绍了当前流行的基于读和基于执行的内存泄露方案。本文通过对开源软件分析实验表明仅通过内存泄漏,攻击者即可以搜索到足够的代码片段完成攻击。本文针对代码复用攻击与内存泄露的特点,分别提出了函数随机化与控制流完整性保护方案和基于代码蜜罐的欺骗式主动防御方案。其中,函数级随机化以及控制流完整性保护方案通过函数随机化改变函数的相对位置,并将栈指针和函数返回地址作为随机数种子来构造函数内部的控制流完整性方案。该方法能够防御通过修改返回地址或者栈帧值所造成的控制流劫持行为,以及所有未从函数头部起始的代码片段的执行。根据工业界所能接受的防御所带来的开销规定,本方法可以应用于实际的工业场景中。根据内存泄露需使用数据指针和直接控制流跳转指令定位代码位置的特点,本文提出的基于代码蜜罐的欺骗式主动防御方案通过插入符合程序语义的数据指针和跳转指令,引诱攻击者落入到受控区域,捕获攻击行为。本文针对不同的内存泄露方式提出三种主动防御策略,经过实验验证,其都具有较强的防御能力,且产生的开销均可接受。