軟件工程專業(yè)緩沖區(qū)溢出的保護實踐(編輯修改稿)
2025-07-20 16:55 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 地址位置。 現(xiàn)在假設(shè)攻擊者發(fā)送了超過 buffer1() 所能處理的數(shù)據(jù)。接下來會發(fā)生什么情況呢？當然，C 和 C++ 程序員不會自動檢查這個問題，因此除非程序員明確地阻止它，否則下一個值將進入內(nèi)存中的“下一個”位置。那意味著攻擊者能夠改寫 sfp （即已保存的幀指針），然后改寫 ret （返回地址）。之后，當 function1() 完成時，它將“返回”―― 不過不是返回到 main() ，而是返回到攻擊者想要運行的任何代碼。 通常攻擊者會使用它想要運行的惡意代碼來使緩沖區(qū)溢出，然后攻擊者會更改返回值以指向它們已發(fā)送的惡意代碼。這意味著攻擊者本質(zhì)上能夠在一個操作中完成整個攻擊！Aleph On 的文章（請參閱 參考資料）詳細介紹了這樣的攻擊代碼是如何創(chuàng)建的。例如，將一個 ASCII 0 字符壓入緩沖區(qū)通常是很困難的，而該文介紹了攻擊者一般如何能夠解決這個問題。 除了 smashingstack 和更改返回地址外，還存在利用緩沖區(qū)溢出缺陷的其他途徑。與改寫返回地址不同，攻擊者可以 smashingstack（使堆棧上的緩沖區(qū)溢出），然后改寫局部變量以利用緩沖區(qū)溢出缺陷。緩沖區(qū)根本就不必在堆棧上 ―― 它可以是堆中動態(tài)分配的內(nèi)存（也稱為“malloc”或“new”區(qū)域），或者在某些靜態(tài)分配的內(nèi)存中（比如“global”或“static”內(nèi)存）?；旧?，如果攻擊者能夠溢出緩沖區(qū)的邊界，麻煩或許就會找上你了。 然而，最危險的緩沖區(qū)溢出攻擊就是 stacksmashing 攻擊，因為如果程序?qū)粽吆艽嗳酰粽攉@得整個機器的控制權(quán)就特別容易 ．在程序的地址空間里安排適當?shù)拇a 攻擊者用被攻擊程序的緩沖區(qū)來存放攻擊代碼。 攻擊者向被攻擊的程序輸入一個字符串，程序會把這個字符串放到緩沖區(qū)里。這個字符串包含的數(shù)據(jù)是可以在這個被攻擊的硬件平臺上運行的指令序列。 有時候，攻擊者想要的代碼已經(jīng)在被攻擊的程序中了,攻擊者所要做的只是對代碼傳遞一些參數(shù)，然后使程序跳轉(zhuǎn)到指定目標。比如，在C語言中，攻擊代碼要求執(zhí)行“exec(/bin/sh)”，而在libc庫中的代碼執(zhí)行“exec(arg)”，其中arg是指向一個字符串的指針參數(shù)，那么攻擊者只要把傳入的參數(shù)指針指向/bin/sh，就可以調(diào)轉(zhuǎn)到libc庫中的相應的指令序列。 ．控制程序轉(zhuǎn)移到攻擊代碼這種方法旨在改變程序的執(zhí)行流程，使之跳轉(zhuǎn)到攻擊代碼。最基本方法的就是溢出一個沒有邊界檢查或者其他弱點的緩沖區(qū)，這樣就擾亂了程序的正常的執(zhí)行順序。通過溢出一個緩沖區(qū)，攻擊者可以用近乎暴力的方法改寫相鄰的程序空間而直接跳過了系統(tǒng)的檢查。 （Activation Records） 每當一個函數(shù)調(diào)用發(fā)生時，調(diào)用者會在堆棧中留下一個激活紀錄，它包含了函數(shù)結(jié)束時返回的地址。攻擊者通過溢出這些自動變量，使這個返回地址指向攻擊代碼。通過改變程序的返回地址，當函數(shù)調(diào)用結(jié)束時，程序就跳轉(zhuǎn)到攻擊者設(shè)定的地址，而不是原先的地址。這類的緩沖區(qū)溢出被稱為“stack smashing attack”，是目前常用的緩沖區(qū)溢出攻擊方式。 （Function Pointers） C語言中，“void (* foo)()”聲明了一個返回值為void函數(shù)指針的變量foo。函數(shù)指針可以用來定位任何地址空間，所以攻擊者只需在任何空間內(nèi)的函數(shù)指針附近找到一個能夠溢出的緩沖區(qū)，然后溢出這個緩沖區(qū)來改變函數(shù)指針。在某一時刻，當程序通過函數(shù)指針調(diào)用函數(shù)時，程序的流程就按攻擊者的意圖實現(xiàn)了！它的一個攻擊范例就是在Linux系統(tǒng)下的super probe程序。 （Longjmp buffers） 在C語言中包含了一個簡單的檢驗/恢復系統(tǒng)，稱為setjmp/longjmp。意思是在檢驗點設(shè)定“setjmp(buffer)”，用“l(fā)ongjmp(buffer)”來恢復檢驗點。然而，如果攻擊者能夠進入緩沖區(qū)的空間，那么“l(fā)ongjmp(buffer)”實際上是跳轉(zhuǎn)到攻擊者的代碼。象函數(shù)指針一樣，longjmp緩沖區(qū)能夠指向任何地方，所以攻擊者所要做的就是找到一個可供溢
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