Windows操作系统是目前使用最广泛的操作系统之一，其安全机制及缺陷一直是研究的热点，最新推出的Windows8在安全机制方面做了很大的提升，更是值得我们关注。首先，本文从Windows8用户态安全、内核态安全、硬件层安全和默认设置的改变等方面入手，全面的梳理和总结了Windows8的安全改进情况。其次，在此基础上，着重研究并验证地址空间随机化ASLR、用户账户控制UAC和PatchGuard等核心安全机制可能存在的缺陷，设计完成绕过方案，并提出相应的改进思路和防御措施。其中，针对ASLR的可行绕过方案有使用non-ASLR模块、修改BSTR长度前缀／null结束符和修改数组对象；针对PatchGuard机制的可行绕过方案有利用调试模式关闭PatchGuard、利用解密过程漏洞绕过PatchGuard和基于CPU虚拟化技术的绕过方案；针对UAC机制的可行绕过方法有基于自动提权程序白名单的绕过技术、基于用户快捷方式替换的绕过技术和基于社会工程学欺骗的绕过技术。结合上面的研究成果，还提出了一些Windows8下漏洞对抗的新方法和新思路，包括基于SafeThunkCall的DEP绕过技术、基于MmUserProbeAddress的SMEP绕过技术和基于时间边信道的内核ASLR绕过技术。最后，总结全文并对Windows8安全机制及缺陷未来的研究方向进行了讨论和展望。