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2019 Fiscal Year Annual Research Report

攻撃耐性を持つ基盤ソフトウェア構築法の研究

Research Project

Project/Area Number 19H04109
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

山内 利宏  岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (80359942)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 谷口 秀夫  岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (70253507)
森山 英明  有明工業高等専門学校, 創造工学科, 講師 (00633009)
佐藤 将也  岡山大学, 自然科学研究科, 助教 (30752414)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Keywordsオペレーティングシステム / 仮想化技術 / セキュリティ / OS脆弱性 / 耐攻撃性
Outline of Annual Research Achievements

(研究1)OSカーネルへの脆弱性攻撃の無効化とセキュリティ機構の攻撃耐性向上の研究について,Linux OSにおいて保護すべきOS情報の拡大に伴い,オーバヘッドの増大が見込まれるため,表示機能などを評価し,オーバヘッドを軽減する機構について発表した.また,IoT機器などで利用されているARMアーキテクチャについて,特権昇格攻撃を防止する手法を実現した.特に特権昇格攻撃を検知するセキュリティ機構自体を保護するために,TrustZoneの機能を利用して保護する手法を実現し,評価した.また,セキュリティ機構の検知などを困難にするため,デバッグレジスタの読み取りと書き込みを困難化する手法を検討した.
セキュリティ機構の攻撃耐性向上のために,セキュリティ機構の存在する仮想記憶空間を分離する手法を提案した.また,カーネルの攻撃耐性向上のために,カーネルの仮想記憶空間における排他的なページ利用手法についても基本方式を提案した.
(研究2)VMMによるゲストOSのセキュア化と回避困難化の研究について,ゲストOSの安全性を向上させるために,仮想化環境の基盤ソフトウェアであるVMM内に特権昇格攻撃を検知する手法を実現した.また,従来はシステムコール処理中の特権昇格攻撃のみ検知可能であったが,システムコール処理以外のタイミングでの特権昇格攻撃を検知できる手法を提案し,実現した.さらに,ゲストOSで行われた処理を後で検証可能とするためのVMM側での証拠保全手法について検討した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

計画した各項目において,順調に成果を発表できたため.

Strategy for Future Research Activity

1年目の調査結果や研究成果をもとに,さらに研究を推進する.また,(研究3)の項目についての調査結果は,研究1や2にも還元し,効率よく研究を推進できるようにする.

  • Research Products

    (10 results)

All 2020 2019

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] KMO: Kernel Memory Observer to Identify Memory Corruption by Secret Inspection Mechanism2019

    • Author(s)
      Kuzuno Hiroki, Yamauchi Toshihiro
    • Journal Title

      Lecture Notes in Computer Science

      Volume: 11879 Pages: 75~94

    • DOI

      10.1007/978-3-030-34339-2_5

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] デバッグレジスタの読み出しと書き込みの隠蔽手法の提案2020

    • Author(s)
      仲村 亮祐,佐藤 将也,谷口 秀夫
    • Organizer
      情報処理学会第82回全国大会
  • [Presentation] 仮想計算機モニタによるプログラム実行の証拠保全システムの設計2020

    • Author(s)
      伊藤 寛史,中村 徹,橋本 真幸,山内 利宏
    • Organizer
      2020年電子情報通信学会総合大会
  • [Presentation] カーネル脆弱性を利用した攻撃に対する仮想記憶空間の切替え処理の保護と改ざん検出2019

    • Author(s)
      葛野 弘樹,山内 利宏
    • Organizer
      第18回情報科学技術フォーラム(FIT2019)
  • [Presentation] KVM上のゲストOSにおける権限の変更に着目した権限昇格攻撃防止手法の評価2019

    • Author(s)
      福本 淳文,山内 利宏
    • Organizer
      第18回情報科学技術フォーラム(FIT2019)
  • [Presentation] 64-bit ARM環境における権限の変更に着目した権限昇格攻撃防止手法の評価2019

    • Author(s)
      吉谷 亮汰,山内 利宏
    • Organizer
      第18回情報科学技術フォーラム(FIT2019)
  • [Presentation] 機密情報の拡散追跡機能におけるログ表示機能の実装2019

    • Author(s)
      森山 英明,山内 利宏,佐藤 将也,谷口 秀夫
    • Organizer
      2019年度 電気・情報関係学会九州支部連合大会
  • [Presentation] 単一フックポイントのゲストOS監視による検知可能な権限昇格攻撃の拡大とオーバヘッド削減の実現2019

    • Author(s)
      福本 淳文,山内 利宏
    • Organizer
      コンピュータセキュリティシンポジウム 2019 (CSS2019)
  • [Presentation] 権限昇格攻撃防止手法におけるARM TrustZoneを利用した権限の保護2019

    • Author(s)
      吉谷 亮汰,山内 利宏
    • Organizer
      コンピュータセキュリティシンポジウム 2019 (CSS2019)
  • [Presentation] カーネル仮想記憶空間における排他的ページ参照によるカーネルの攻撃耐性の実現と評価2019

    • Author(s)
      葛野 弘樹,山内 利宏
    • Organizer
      コンピュータセキュリティシンポジウム 2019 (CSS2019)

URL: 

Published: 2021-01-27  

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