網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ),緩沖區(qū)溢出漏洞解析
現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域由各種各樣的門派,最火的莫屬web領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)安全,還有物聯(lián)網(wǎng)安全等等。緩沖區(qū)溢出安全漏洞有一種忽視的感覺,起始最開始的、最有威力的還是緩沖區(qū)溢出漏洞,很多零日漏洞也是基于緩沖區(qū)漏洞的,最具破壞力的也是緩沖區(qū)漏洞。這篇文章簡單講解一下緩沖區(qū)漏洞的原理知識,后期結(jié)合metasploit和靶機系統(tǒng),推出實戰(zhàn)方面的課程。
1. 內(nèi)存攻防技術(shù)
很多學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)安全的人員有這樣的一種感覺,對于緩沖區(qū)溢出、棧溢出、堆溢出、shellcode等有一定的了解,模模糊糊的了解術(shù)語和概念,但是如果實踐編寫一些滲透代碼時,總感覺無從下手,也許是沒有邁過技術(shù)門檻。
內(nèi)存攻擊指的是利用軟件的安全漏洞,構(gòu)造惡意的輸入導(dǎo)致軟件在處理輸入數(shù)據(jù)是出現(xiàn)非預(yù)期的錯誤,導(dǎo)致數(shù)據(jù)被寫到特定的位置,改變了軟件的控制流程,轉(zhuǎn)而執(zhí)行外部輸入的指令,造成目標(biāo)系統(tǒng)被遠程控制或者拒絕服務(wù)。
內(nèi)存攻擊的3個重點:
- 軟件存在安全漏洞
- 惡意的輸入觸發(fā)安全漏洞
- 改變軟件的控制流程
2. 緩沖區(qū)溢出漏洞機制
緩沖區(qū)溢出漏洞是由于程序沒有對緩沖區(qū)的邊界條件進行檢查,導(dǎo)致引發(fā)的異常行為,向緩沖區(qū)寫入數(shù)據(jù),內(nèi)容超過了程序員設(shè)定的緩沖區(qū)邊界,覆蓋了相鄰的內(nèi)存區(qū)域,覆蓋了其他變量還有可能影響程序的控制流程。
這里舉個例子,如下圖所示,內(nèi)存中存在兩個相鄰的變量,A是char[]類型的,用于接收外部的數(shù)據(jù),輸入為8個字節(jié),B是短整型的,B的初始值是65535(0xffff)。如果用戶輸入的是"abcdefghi",9個字節(jié),那么B就被修改為0x0069,如下圖所示
根據(jù)緩沖區(qū)位置的不同,可以分為:
- 棧溢出(Stack Overflow)
- 堆溢出(Heap Overflow)
3. 棧溢出漏洞原理
棧是由操作系統(tǒng)創(chuàng)建和維護的,支持程序內(nèi)的函數(shù)調(diào)用功能。
函數(shù)調(diào)用時,程序會將返回地址壓入棧中,執(zhí)行換被調(diào)用函數(shù)的代碼后,通過ret命令從棧中彈出返回地址,放入eip寄存器,繼續(xù)程序的運行。
棧溢出的原理:程序向棧中寫入數(shù)據(jù)時,當(dāng)寫入的數(shù)據(jù)長度超過棧分配的緩沖區(qū)空間時,就造成了棧溢出。
棧溢出最常見的利用方式有:
- 覆蓋函數(shù)返回地址
- 覆蓋異常處理結(jié)構(gòu)
這里舉個例子,說明覆蓋函數(shù)返回地址的情況,一般發(fā)生在函數(shù)調(diào)用時,程序?qū)⒅鞒绦虻南乱粭l指令地址保存到棧中,子函數(shù)執(zhí)行結(jié)束后,從棧中彈出主程序的指令地址,繼續(xù)執(zhí)行。這樣程序的返回地址、函數(shù)的調(diào)用參數(shù)、局部變量均位于同一個棧中,就給棧溢出改寫程序流程提供了機會??聪旅嬉欢未a
- #include<string.h>
- void foo(char *bar)
- {
- char c[8];
- strcpy(c,bar);
- }
- int main()
- {
- char array[]='abcdabcdabcd\x18\xff\x18\x00';
- foo(array);
- return 0;
- }
注意上述代碼中的strcpy(c,bar)并沒有進行邊界檢查,這段代碼執(zhí)行結(jié)束前后的堆??臻g的分配情況如下圖所示。源字符串a(chǎn)rray的16個字符復(fù)制到C中,最后的4個字符覆蓋了棧的返回地址,改為0x0018ef18,當(dāng)函數(shù)foo返回之后,程序就會跳轉(zhuǎn)到0x0018ef18這個地址執(zhí)行相關(guān)指令。