现如今的计算机系统在人们日常生活以及工作中起到的作用是不可或缺的,在提供便利的同时也极大地提高了生产效率。随着计算机系统在现如今的社会涉及的面愈来愈广,其安全问题引发的后果也将更为严重。针对计算机系统的攻击手段层出不穷,其中控制流劫持攻击是应用最为广泛,危害最大的种类之一。本文出于对控制流劫持攻击进行防护的目的,尝试研究一种可以在程序运行时动态监测控制流完整性的软件安全防护系统。系统对于软件进行控制流完整性检测的功能是基于代码插桩的方式实现的。为了方便后续工作的展开,本文首先研制了一个用于软件插桩的平台,将现有的插桩工具整合到平台中,以统一接口的形式将不同工具封装起来为后续的插桩代码编写提供便利。基于这些工具平台自身提供部分常见漏洞类型的检测程序,可用于简单的运行时漏洞预警。除此之外,本文提出了基于动态符号执行检测以及污点分析的动态控制流完整性检测方案。基于动态符号执行的方案是尝试利用动态符号执行的技术获取目标检测程序的完整控制流图,对获取的控制流图以及程序对应的汇编指令进行语义分析提取出一份程序运行时的间接跳转白名单。在此基础上根据程序中间接跳转的指令类型以及参数传递的格式定制相应的插桩代码,插桩的代码通过白名单对程序中涉及内存和寄存器内容读取的间接跳转进行动态检测,从而保障程序运行过程中的控制流完整性。为了缓解符号执行技术现有的瓶颈问题,本文提出基于污点分析的方法作为补充检测方案。插桩代码通过将程序的外来输入标记为污点,并在程序的运行过程中进行污点传播的标记。当执行间接跳转指令时检测跳转内容是否为污点,若为污点说明跳转目标受到了外来输入的影响,视为控制流遭到篡改并预警,通过这样的方式保障程序的安全运行。最后本文通过漏洞软件样例检验了平台及其控制流保护方法的可行性行,测试了方案实施过程中的时间和内存开销,以及插桩后程序运行效率的变化。分析了实验结果产生的原因,并对现有的不足之处指出了改进方向。