一文搞懂 ARM 64 系列: PACISB
1 PAC
AMR64
提供了PAC
(Pointer Authentication Code)机制。
所谓PAC
,简单来说就是使用存储在芯片硬件上的「密钥」,一个「上下文」,与「指针地址」进行加密计算,得出一个「签名」,将这个「签名」写入指针的高bit
上。
计算出来的「签名」之所以可以写入指针的高bit
,是因为在实际使用中,并不是所有指针64bit
都会被使用,通常高bit
都会被保留用来做其他用途。
如果在程序运行过程中,有人恶意的修改了指针地址,在后面将签名后的指针地址,作用于验证指令,就会报错。
验证过程和计算签名过程一样,只是比较前后计算的签名值是否一样。如果验证成功,签名就会从高bit
上移除。
2 指令语法
PACIBSP
3 指令语义
上面指令对函数返回地址进行PAC
,也就是对X30
的值进行PAC
,或者说对LR
寄存器的值进行PAC
。
在PAC
过程中,有2
种密钥,一种是密钥A
,另一种是密钥B
。
指令PACIBSP
中的B
就代表使用密钥B
,同时SP
表示「上下文」使用的是SP
寄存器的值。
下面是一个运行PACIBSP
后,X30
的值变化的例子:
// PAC 前 (lldb) p/x $x30 (unsigned long) 0x000000010817f7bc // PAC 后 (lldb) p/x $x30 (unsigned long) 0x3f57fc010817f7bc
从上面的输出可以看到,X30
的高bit
在PAC
后发生了变化。
4 同类指令
4.1 PACIB
PACIB <Xd>, <Xn|SP>
密钥
: 密钥B
。
上下文
: Xn
寄存器的值或者SP
寄存器的值。
指针地址
: Xd
寄存器的值
4.2 PACIB1716
PACIB1716
密钥
: 密钥B
。
上下文
: 寄存器X16
的值。
指针地址
: 寄存器X17
的值。
4.3 PACIBZ
PACIBZ
密钥
: 密钥B
。
上下文
: 0
。
指针地址
: X30
寄存器或者说LR
寄存器的值。
4.4 PACIZB
PACIZB <Xd>
密钥
: 密钥B
。
上下文
: 0
。
指针地址
: 寄存器Xd
的值。
4.5 密钥 A 指令
指令PACIASP
PACIA
PACIA1716
PACIAZ
PACIZA
除了使用密钥A
进行PAC
之外,其它都与对应的PACIB*
指令一样。
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