让调用堆栈向上增长会使缓冲区溢出更安全吗？
Would having the call stack grow upward make buffer overruns safer?
每个线程都有自己的栈来存放局部变量。但是调用函数时，堆栈也用于store return addresses。
在 x86 汇编中，esp 指向最近分配的堆栈末端。今天，大多数 CPU 的堆栈都是负增长的。此行为通过溢出缓冲区并覆盖保存的 return 地址来启用任意代码执行。如果堆栈正向增长，这样的攻击是不可行的。
调用栈向上增长是不是更安全？为什么Intel设计的8086堆栈向下增长？他们能否在任何后来的 CPU 中进行更改，让现代 x86 拥有向上增长的堆栈？
有趣的一点；大多数超过 运行 的缓冲区确实超过了结尾，而不是在开始之前，所以这几乎肯定会有所帮助。编译器可以将局部数组放在堆栈帧中的最高地址，因此不会有任何标量局部变量覆盖位于数组之后。
不过，如果将本地数组的地址传递给另一个函数，仍然存在危险。因为被调用函数的 return 地址刚好位于数组末尾之后。
unsafe() {
char buf[128];
gets(buf); // stack grows upward: exploit happens when gets executes `ret`
// stack grows down: exploit happens when the `ret` at the end of *this* function executes.
}
所以可能 很多 缓冲区 运行s 仍然是可能的 。当内联不安全的数组写入代码时，这个想法只会击败缓冲区 over运行s，所以 over运行 发生在数组之上没有任何重要的东西。
但是，缓冲区超过 运行 的一些其他常见原因可以很容易地内联，例如 strcat。 向上增长的堆栈有时会有所帮助。
安全措施不一定万无一失才有用，所以有时这肯定会有帮助。可能不足以让任何人想要更改 x86 等现有架构，但新架构的有趣想法。不过，Stack-grows-down 几乎是 CPU 中的通用标准。有什么使用向上增长的调用堆栈吗？有多少软件实际上取决于该假设？希望不会太多...
传统布局为堆留有空间 and/or 堆栈增长，只有在中间相遇时才会出现问题。
可预测的 code/data 地址比可预测的堆栈地址更重要，因此具有更多 RAM 的计算机可以将堆栈放置在距离 data/code 更远的地方，同时仍然在恒定地址加载 code/data . （这是非常麻烦的。我认为自己很幸运，没有编写过实际的 16 位程序，并且只了解但没有使用分段。也许还记得 DOS 的人可以在这里阐明为什么拥有堆栈在高地址，而不是向上增长的堆栈位于段的底部，data/code 位于顶部。例如，使用 "tiny" 代码模型，其中所有内容都在一个段中）。
唯一真正改变这种行为的机会是 AMD64，这是 x86 第一次真正打破向后兼容性。现代英特尔 CPU 仍然支持 8086 个未记录的操作码，例如 D6: SALC (Set AL from Carry Flag), limiting the coding space for ISA extensions. (e.g. SSSE3 and SSE4 instructions would be 1 byte shorter 如果英特尔放弃对未记录的操作码的支持。
即便如此，也只是为了新模式； AMD64 CPU 仍然必须支持传统模式，并且在 64 位模式下，它们必须将长模式与兼容模式混合使用（通常是 运行 32 位用户-space 来自 32 位二进制文件的进程） .
AMD64 可能会添加一个堆栈方向标志，但这会使硬件更加复杂。正如我上面所说，我认为这不会对安全性有很大好处。否则，也许 AMD 架构师会考虑它，但仍然不太可能。他们的目标绝对是将侵入性降到最低，并且不确定它会流行起来。如果世界大多只保留 运行ning 32 位操作系统和 32 位代码，他们不想背负额外的包袱来保持 CPU 中的 AMD64 兼容性。
真可惜，因为有很多他们本可以做的小事，可能不需要在执行单元中使用太多额外的晶体管。 （例如，在长模式下，将 setcc r/m8 替换为 setcc r/m32）。
每个线程都有自己的栈来存放局部变量。但是调用函数时，堆栈也用于store return addresses。
在 x86 汇编中，esp 指向最近分配的堆栈末端。今天，大多数 CPU 的堆栈都是负增长的。此行为通过溢出缓冲区并覆盖保存的 return 地址来启用任意代码执行。如果堆栈正向增长，这样的攻击是不可行的。
调用栈向上增长是不是更安全？为什么Intel设计的8086堆栈向下增长？他们能否在任何后来的 CPU 中进行更改，让现代 x86 拥有向上增长的堆栈？
有趣的一点；大多数超过 运行 的缓冲区确实超过了结尾，而不是在开始之前，所以这几乎肯定会有所帮助。编译器可以将局部数组放在堆栈帧中的最高地址，因此不会有任何标量局部变量覆盖位于数组之后。
不过，如果将本地数组的地址传递给另一个函数，仍然存在危险。因为被调用函数的 return 地址刚好位于数组末尾之后。
unsafe() {
char buf[128];
gets(buf); // stack grows upward: exploit happens when gets executes `ret`
// stack grows down: exploit happens when the `ret` at the end of *this* function executes.
}
所以可能 很多 缓冲区 运行s 仍然是可能的 。当内联不安全的数组写入代码时，这个想法只会击败缓冲区 over运行s，所以 over运行 发生在数组之上没有任何重要的东西。
但是，缓冲区超过 运行 的一些其他常见原因可以很容易地内联，例如 strcat。 向上增长的堆栈有时会有所帮助。
安全措施不一定万无一失才有用，所以有时这肯定会有帮助。可能不足以让任何人想要更改 x86 等现有架构，但新架构的有趣想法。不过，Stack-grows-down 几乎是 CPU 中的通用标准。有什么使用向上增长的调用堆栈吗？有多少软件实际上取决于该假设？希望不会太多...
传统布局为堆留有空间 and/or 堆栈增长，只有在中间相遇时才会出现问题。
可预测的 code/data 地址比可预测的堆栈地址更重要，因此具有更多 RAM 的计算机可以将堆栈放置在距离 data/code 更远的地方，同时仍然在恒定地址加载 code/data . （这是非常麻烦的。我认为自己很幸运，没有编写过实际的 16 位程序，并且只了解但没有使用分段。也许还记得 DOS 的人可以在这里阐明为什么拥有堆栈在高地址，而不是向上增长的堆栈位于段的底部，data/code 位于顶部。例如，使用 "tiny" 代码模型，其中所有内容都在一个段中）。
唯一真正改变这种行为的机会是 AMD64，这是 x86 第一次真正打破向后兼容性。现代英特尔 CPU 仍然支持 8086 个未记录的操作码，例如 D6: SALC (Set AL from Carry Flag), limiting the coding space for ISA extensions. (e.g. SSSE3 and SSE4 instructions would be 1 byte shorter 如果英特尔放弃对未记录的操作码的支持。
即便如此，也只是为了新模式； AMD64 CPU 仍然必须支持传统模式，并且在 64 位模式下，它们必须将长模式与兼容模式混合使用（通常是 运行 32 位用户-space 来自 32 位二进制文件的进程） .
AMD64 可能会添加一个堆栈方向标志，但这会使硬件更加复杂。正如我上面所说，我认为这不会对安全性有很大好处。否则，也许 AMD 架构师会考虑它，但仍然不太可能。他们的目标绝对是将侵入性降到最低，并且不确定它会流行起来。如果世界大多只保留 运行ning 32 位操作系统和 32 位代码，他们不想背负额外的包袱来保持 CPU 中的 AMD64 兼容性。
真可惜，因为有很多他们本可以做的小事，可能不需要在执行单元中使用太多额外的晶体管。 （例如，在长模式下，将 setcc r/m8 替换为 setcc r/m32）。