利用llvm做一个内存保护系统 反外挂程序

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利用llvm做一个内存保护系统 反外挂程序
在开发一个用于反外挂的反作弊系统时，内存保护是一个关键的策略。使用LLVM（Low Level Virtual Machine）框架可以有效地帮助你实现自定义的内存保护机制，特别是在游戏或软件中防止非法内存访问和篡改。下面是一些步骤和策略，你可以使用LLVM来实现一个基本的内存保护系统：

1. 理解LLVM和内存保护
LLVM是一个编译器框架，它支持多种编程语言的编译和优化，同时也提供了底层代码的生成和操作能力。在内存保护方面，你可以通过以下方式利用LLVM：

JIT (Just-In-Time) 编译：动态生成和修改代码。

Instrumentation：在编译时或运行时插入额外的代码，以监控或修改程序的执行。

内存管理：通过自定义的内存分配器和访问控制来保护内存。

2. 创建自定义的内存分配器
为了保护内存，你可以实现一个自定义的内存分配器，该分配器可以跟踪所有内存分配和访问。例如：

1. #include <llvm/IR/IRBuilder.h>
   
2. #include <llvm/IR/Module.h>
   
3. #include <llvm/IR/Function.h>
   
4. #include <llvm/IR/LegacyPassManager.h>
   
5. #include <llvm/Transforms/IPO.h>
   
6. #include <llvm/Transforms/IPO/PassManagerBuilder.h>
   
7. #include <llvm/Support/TargetSelect.h>
   
8. 
   
9. using namespace llvm;
   
10. 
    
11. class MyMemoryAllocator {
    
12. public:
    
13.     static void* allocate(size_t size) {
    
14.         void* ptr = malloc(size);
    
15.         // 在此处记录分配的内存信息，例如使用一个全局列表或哈希表来跟踪所有分配的内存块。
    
16.         return ptr;
    
17.     }
    
18. 
    
19.     static void deallocate(void* ptr) {
    
20.         free(ptr);
    
21.         // 在此处移除跟踪信息。
    
22.     }
    
23. };

复制代码

3. 插入内存访问检查
在运行时或编译时，你可以在关键函数中插入额外的代码来检查内存访问是否合法。例如，使用LLVM的IRBuilder在每个内存访问点插入检查代码：

1. Function *F = ...; // 获取需要修改的函数
   
2. IRBuilder<> Builder(F->getEntryBlock().getTerminator()); // 在函数入口后插入代码
   
3. for (Instruction &I : instructions(F)) {
   
4.     if (auto *LoadInst = dyn_cast<LoadInst>(&I)) {
   
5.         Value *Addr = LoadInst->getPointerOperand();
   
6.         // 检查Addr是否在一个受保护的区域内，如果不是，则抛出异常或记录警告。
   
7.         Builder.CreateCall(...); // 调用检查函数或抛出异常的代码。
   
8.     } else if (auto *StoreInst = dyn_cast<StoreInst>(&I)) {
   
9.         Value *Addr = StoreInst->getPointerOperand();
   
10.         // 类似地检查存储操作。
    
11.         Builder.CreateCall(...); // 调用检查函数或抛出异常的代码。
    
12.     }
    
13. }

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4. 使用LLVM Pass进行优化和保护增强
你可以创建自定义的LLVM Pass来自动地在编译时对代码进行优化和保护增强：

1. class MemoryProtectionPass : public FunctionPass {
   
2. public:
   
3.     static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
   
4.     MemoryProtectionPass() : FunctionPass(ID) {}
   
5. 
   
6.     virtual bool runOnFunction(Function &F) override {
   
7.         for (auto &BB : F) {
   
8.             for (auto &I : BB) {
   
9.                 if (auto *LoadInst = dyn_cast<LoadInst>(&I)) {
   
10.                     // 在这里添加内存访问检查逻辑。
    
11.                 } else if (auto *StoreInst = dyn_cast<StoreInst>(&I)) {
    
12.                     // 在这里添加内存访问检查逻辑。
    
13.                 }
    
14.             }
    
15.         }
    
16.         return true; // 表示修改了函数。
    
17.     }
    
18. };

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5. 编译和测试你的程序
使用LLVM的命令行工具或集成到你的构建系统中，编译并运行你的程序，确保内存保护机制按预期工作。例如，使用clang和你的Pass：

1. clang++ -O2 -g -fno-rtti your_program.cpp -o your_program -Xclang -load -Xclang your_pass.so -Xclang -add-pass=MemoryProtectionPass

复制代码

通过上述步骤，你可以利用LLVM构建一个强大的内存保护系统来防止外挂程序的攻击。