嵌入式系统有限的资源(如处理能力、存储空间等)及特殊的运行环境使其安全性设计和实现不同于其他通用计算机系统。在有限的资源下,系统不仅要完成预期的功能,还要支持加密算法、安全协议或其他安全要求,这种双重要求使嵌入式系统的安全性设计面临很大的挑战。本文简要探讨了嵌入式系统安全的基础知识,包括嵌入式系统常见的硬件攻击和常见的软件安全性缺陷与漏洞,以及嵌入式系统安全性设计面临的挑战,在此基础上主要研究了利用“可靠”程序的漏洞或缺陷进行的软件攻击,分析了相关防御技术的优缺点,然后深入研究了两种防御此类软件攻击的硬件辅助运行时安全监控技术——代码监控技术和数据特性检查技术,对这两种技术的设计原理、实现机制以及各自的优势和不足进行了细致而深入的分析,并在此基础上对其分别提出了几点改进和扩展思想。最后,本文搭建了对这两种技术进行模拟的仿真环境SimpleScalar3.0,并对代码监控技术的性能进行了仿真,仿真结果表明,这种技术能够以很小的性能开销增强嵌入式系统中程序的安全执行。