随着科技的进步与互联网的迅速普及,计算机系统及各种应用程序面临着越来越多的网络攻击威胁。即使现在已经有了许多防护措施,攻击者却总是能找到目标系统的漏洞并进行恶意利用。面向返回的编程Reurn-Oriented-Programming(ROP)攻击就是其中最为突出的一种攻击方式,这种代码复用攻击相比传统的注入攻击有效的克服了数据执行保护Data Execution Prevention(DEP)和栈不可执行保护No-eXecute(NX)等策略对攻击的限制。ROP攻击是一种新的漏洞利用攻击模式,它的核心是代码复用技术。在随后出现了一些针对性的防御措施,比如基于返回地址完整性的防御可以有效防御ROP攻击的实施;另外ROP无法突破段地址随机化防御Address Space Layout Randomization(ASLR),攻击前提必须获取动态库信息。为了克服上述问题本文提出了新的ROP变种攻击,函数指针ROP攻击和基于动态装载机制漏洞的ROP攻击。通过研究新的变种攻击将大大促进新的计算机防御措施的发展,本文的主要内容如下:(1)针对注入攻击无法突破NX防御的问题,本文研究并实现了Return-to-libc(RILC)攻击和ROP攻击绕过NX防御,同时实现手动和自动构造ROP攻击。(2)针对ROP攻击容易被返回地址完整性防御限制的问题,提出并实现了函数指针型ROP攻击来绕过基于返回地址的检测。(3)针对ROP攻击和函数指针型ROP攻击无法绕过ASLR保护机制的问题,以及需要泄露动态库地址的缺点,本文实现了基于ELF动态装载机制漏洞的ROP攻击来克服以上问题。