在学习下面的内容前，希望你对x86及amd64体系结构的汇编、Linux下的调用约定、ELF文件格式有一定的了解[1][2][3][4][5][7]。
一般在做Pwn的时候，出题方都会把Pwn的ELF二进制文件给出，以方便你进行分析。我们首先使用checksec查看一个示例ELF的各项保护属性，并以此为依托介绍各项保护属性。
Arch: amd64-64-little
RELRO: Full RELRO
Stack: No canary found
NX: NX disabled
PIE: PIE enabled
RWX: Has RWX segments
1、Arch：介绍机器的体系架构、基本字长、大小端序。以本示例为例，体系结构为amd64，64位机，小端序。
2、RELRO（RELocation Read-Only，只读重定位）[6][8][9]：Linux下的动态链接机制通过GOT表和PLT表的协同作用调用外部函数，其中GOT表负责存储外部符号重定位后的地址。为了减少不必要的开销，Linux应用了懒设计思想，对外部符号的重定位直到调用时才发生，这要求GOT表可写，进而导致攻击者可以通过改写GOT表内容劫持控制流[10]，因此有了RELRO安全保护机制。当RELRO机制完全开启（Full RELRO）时，ld动态链接器在跳转到程序入口点前一次性将GOT表中外部符号重定位完毕，并将GOT表所在节记为不可写，防止攻击者对GOT表的改写；当RELRO机制部分开启（Partial RELRO）时，GOT表仍然可写。
3、Stack（Canary，金丝雀）：Canary是一种栈保护机制。x86的栈帧布局由高地址向低地址依次为：函数参数、返回地址、自动变量及数组。当程序员利用不进行大小边界检查的函数向自动变量类型的数组（缓冲区）中填充内容时，可能导致内容的大小超出缓冲区大小，进而覆盖到返回地址及函数参数。攻击者可通过构造特定的输入覆盖返回地址及函数参数，进而劫持控制流。为防止这种情况的发生，编译器的设计者在函数序言部分执行指令，使栈上“返回地址”与“自动变量及数组”间插入一特殊随机值，名为Canary。该值保存两份，一份在栈上，另一份在CPU的段寄存器中（段寄存器难以被攻击者破坏）。在本函数返回之前，编译器比对这两个值是否相等，若相等则按正常流程返回，否则跳转到出错处理程序，终止可能存在的异常控制流。
4、NX（Non-eXecuteable，不可执行位）[8]：在x86进化到64位字长之前，处理器对虚拟内存页面访问控制的标记只有1个Bit。分别标记该页为R或RW[10]。此时，所有页面上的内容都是可执行的。此时，只要程序中存在缓冲区溢出漏洞，攻击者即可按照先布局shellcode，再布局返回地址的方式，将控制流劫持到栈上的shellcode。为缓解此问题，AMD在推出64位处理器时加入了NX特性，可标志一个虚拟内存页面为“不可执行”，若IP指向不可执行页中的代码，处理器会产生相应的异常。在汇编器将汇编生成为ELF时，只有代码段所对应的Segment属性被标记为X，其他段均为非X。操作系统加载器在载入程序时，会将各Segment的访问控制属性映射到虚拟内存页面的访问控制属性。此时栈上的代码无法执行，也就缓解了上述所述的漏洞利用方式。在Windows上这种机制被称为DEP。
5、PIE（Position Independent Executable）：开启了本选项的ELF程序，地址布局是随机化的。每次运行ELF的每个节、甚至是不同的库文件，都会被操作系统映射到随机的虚拟内存地址。这样加大了攻击者获取其想使用的敏感函数的实际虚拟地址的难度。这种机制在Windows上被称为ASLR[8]。
6、RWX（Read Write eXecute）：查询ELF文件中是否存在同时可以读写执行的段。如果有的话，非常利于填充shellcode。
参考资料：
[1] 《汇编语言：基于x86处理器》
[2] https://gitlab.com/x86-psABIs/x86-64-ABI
[3] https://gitlab.com/x86-psABIs/i386-ABI
[4] https://ftp2.renjikai.com/CA/Calling-Convention/amd64-abi.pdf
[5] https://ftp2.renjikai.com/CA/Calling-Convention/i386-abi.pdf
[6] https://www.cnblogs.com/clingyu/p/8546619.html
[7] 《程序员的自我修养：链接，装载与库》
[8] https://blog.lao-yuan.com/2018/06/09/Linux-GCC%E5%AE%89%E5%85%A8%E4%BF%9D%E6%8A%A4%E6%9C%BA%E5%88%B6.html
[9] https://www.sohu.com/a/295470303_467784
[10] 感谢Foobar科学院twd2院士对本文章提供的大量支持。