OpenBSD默认未启用的额外内存加固机制技术问询

针对你提到的需求，除了malloc.conf的"S"选项、调大kern.stackgap_random和移除wxallowed挂载选项外，OpenBSD还有这些默认未启用的内存相关加固机制——不少思路确实源自grsecurity，但因兼容性问题（大量端口应用会因代码不规范崩溃）默认关闭：

• malloc.conf的F与J选项（内存填充与释放后标记）

  • F会在分配内存前用0xff填充，释放后也用0xff覆盖，能有效检测未初始化内存使用和释放后重用的漏洞；J则是在分配的内存块前后加入随机化的 guard 区域，防止缓冲区溢出越界。
  • 开启方式：在/etc/malloc.conf中添加FJ，或设置环境变量MALLOC_OPTIONS=FJ。
  • 兼容性问题：部分老旧应用依赖未初始化内存的默认零值，或直接访问内存块边界外的区域，开启后会崩溃。

• 内核编译选项options GCCRELR

  • 让内核使用相对重定位（RELR）替代传统的绝对重定位，彻底消除内核中的绝对内存地址，大幅提升ROP攻击的难度——这和grsecurity的RELRO加固思路一致。
  • 开启方式：修改/usr/src/sys/arch/$(uname -m)/conf/GENERIC配置文件，添加options GCCRELR，然后重新编译安装内核。
  • 兼容性问题：少数闭源驱动或老旧内核模块依赖绝对地址，无法正常加载。

• 内核编译选项options PAEXEC

  • 这是OpenBSD对标grsecurity PaX EXEC的实现，会强制严格执行内存页的W^{X规则，甚至拦截应用试图通过`mprotect`或`mmap`将数据页设置为可执行的操作，比默认的W}X机制更严格。
  • 开启方式：在GENERIC内核配置中添加options PAEXEC，重新编译内核。
  • 兼容性问题：大量依赖JIT（即时编译）的应用（如部分JavaScript引擎、游戏模拟器）会因无法生成可执行代码而崩溃。

• 内核编译选项options SSP_STRONG

  • 增强版的栈溢出保护，会对内核中几乎所有函数应用栈保护（Stack Smashing Protector），而默认仅对高危函数启用。这能有效防范内核栈溢出漏洞。
  • 开启方式：在GENERIC配置中添加options SSP_STRONG，重新编译内核。
  • 兼容性问题：部分内核代码（尤其是第三方驱动）因栈布局不规范，会触发保护机制导致内核 panic。

• 内核编译选项options NOEXEC_USERSTACK

  • 强制用户空间栈不可执行，即使应用尝试通过系统调用修改栈的执行权限也会被内核拒绝，进一步阻断栈溢出后的代码执行攻击。
  • 开启方式：在GENERIC配置中添加options NOEXEC_USERSTACK，重新编译内核。
  • 兼容性问题：一些老旧的自修改代码、手写汇编的应用（如部分复古游戏）会直接崩溃。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Hessnov