Linux内核v4.20安全特性解析：栈清理插件、用户空间漏洞防御等核心技术

堆栈清理插件（STACKLEAK）

Alexander Popov将grsecurity的STACKLEAK插件移植至上游内核。该插件通过跟踪系统调用期间的函数调用（栈使用量超过CONFIG_STACKLEAK_TRACK_MIN_SIZE时），记录堆栈最大使用深度。在系统调用结束时，仅对实际使用过的堆栈区域进行高效擦除（而非整个堆栈），带来两大安全优势：

1. 消除残留在堆栈的"未初始化"值，防止攻击者在后续系统调用中利用
2. 敏感数据的生命周期被严格限制在单次系统调用期间，大幅增加侧信道攻击的时序难度

启用CONFIG_GCC_PLUGIN_STACKLEAK=y后，可消除绝大多数未初始化变量漏洞，性能损耗低于1%。但单次系统调用内部仍可能存在函数间未初始化数据传递问题，需依赖编译器预初始化支持（如Clang正在开发的相关功能）。

用户空间内存拷贝异常强化

Jann Horn改进了x86内存异常处理机制，当copy_{to,from}_user()访问未映射的内核地址时将触发显式错误（原仅静默返回EFAULT）。此变更能有效检测缺失access_ok()检查的情况，已在v4.20周期内捕获HID和Xen子系统中的边界案例。

Spectre v2用户空间防护

合并单线程间接分支预测器（STIBP）支持，允许支持该特性的CPU通过prctl()或seccomp()显式/隐式启用防护，实质通过禁用超线程来阻断用户空间线程间的预测器侧信道。由于性能损耗显著，该方案设为可选模式。

跳转标签只读化

Ard Biesheuvel发现跳转标签在初始化后无需写入权限，遂将其数据结构设为只读。这消除了攻击者通过修改跳转目标来篡改内核代码的潜在攻击面。

变长数组（VLA）清除完成

历经v4.17-v4.19多个版本的持续清理，内核中153处VLA使用已被移除。现已在顶层Makefile添加-Wvla编译选项防止回溯。

任务级栈保护金丝雀（powerpc）

Christophe Leroy为powerpc架构实现每任务独立内核栈金丝雀（原仅x86支持），利用GCC新选项-mstack-protector-guard-reg和-mstack-protector-guard-offset，防止金丝雀值跨任务泄露导致的攻击链扩大。

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