安全测试系列二：缓冲区溢出(Buffer Overflow/Overrun)

cleverman · 发表于 2008-11-22 10:18:57

aaa

[ 本帖最后由 cleverman 于 2009-1-18 00:54 编辑 ]

chen13 · 发表于 2009-1-1 22:14:54

这的确是最基本的. 测试人员,如果看的不是很明白,
我转载一个文章,给大家看看,帮助大家理解下.

期待楼主的新作出现, 期待分享您的安全测试心得和经验.

关于缓冲区溢出,自然要从"缓冲区"说起.则,何为"缓冲区",学习过C语言的人应该知道,当程序即将运行时,会检查该程序将会使用到的变量,并且为该变量在内存中"划"出(或者用"登记"比较合适)一段来,用于存贮该变量的数据.而被分出的内存区域大小则和程序代码的变量长度一样.例如,定义某变量为8个字符,则该被分配内存大小也为8.
什么是变量,且听下面的例子(或许不是很准确):
例如,你要计算一个长方形的面积,可以根据数学公式:
长*宽=面积,
得出.
倘若一个长方形长为20,宽为10,用程序表示出来或许应该如下

下面的程序我想用任何编译器都编译不出,用脑袋或许可以)
行1 l=20
行2 h=10
行3 s=l*h
现在让我们解读一下该"程序"
其中,我们用"l"表示"长方形的长",并且赋值为"20",行1;
其中,用"h"代表"长方形的宽",赋值为"10",行2;
其中,用"s"表示"长方形的面积",值为"l*h",白话则是用"l"乘"h"得出面积,行3,这也恰恰应用到了数学的公式.
问题也就随之出现,上面的程序显然是有很大的弊病的.因为--它仅仅可以计算一个长方形的面积,世界上那么多长方形,要如何计算?!难道要为每个长方形都写一个程序么?
然而事情看样子总是有转机的,变量也就随之出现了,当有了变量,我们就可以输入(通过你的键盘)数据给程序,程序接受后,则会计算出相应的长方形了.
程序或许可以如下:
行1  +------输入"长"
行2  |    输入"宽"---------------------+
行3  +------长的变量                   |
行4       宽的变量---------------------+
行5  搜集到了足够的信息,执行s=l*h
事情就这样被解决了?不,经过上面的温习,我们初步了解了一些程序的知识.现在进入缓冲区溢出这个概念.
还要提起变量,我们在本问第二自然段提过:
"当程序即将运行时,会检查该程序将会使用到的变量,并且为该变量在内存中"划"出(或者用"登记"比较合适)一段来,用于存贮该变量的数据.而被分出的内存区域大小则和程序代码的变量长度一样.例如,定义某变量为8个字符,则该被分配内存大小也为8."
让我们看这一段:
"被分出的内存区域大小则和程序代码的变量长度一样.例如,定义某变量为8个字符,则该被分配内存大小也为8."
问题出现了,为什么要给变量定义一个长度呢?我是这样理解的，因为它需要在内存中分配出空间给该变量提供数据存贮空间,倘若,没有事先定义好该变量的数据长度(或者谨慎的说"最长度"),则,我们的计算机到底要为它分配多少空间呢?1K?1M?1G?呵呵,显然为其定义一个长度是有必要的!
何为缓冲区溢出?有何危害?
震荡波你应该熟悉,它就是利用了ms04-011漏洞,是一个缓冲区溢出的利用.至于危害,你可以查阅以前的帖子或者有幸体会吧?
下面的内容或许很笼统,但确实是我所理解的.还是举个例子:
试图我们要编写一个如下的程序,该程序运行的时候会自动读取同目录下的1.txt中的内容,并且写入到变量A中.代码如下(注:"//"后为注释)
行1 变量A[10]    //设置了一个变量A,长度10
行2 读取本程序同目录下的1.txt中的内容
行3 将读取的内容写入到变量A中
-=程序完=-
   看样子是一个很符合逻辑的程序,但是问题恰好出现了:
如果该1.txt内容如下:
123456789
则,不会出现问题
倘若,1.txt内容如下:
123456789123456789123456789123456789123456789123456789123456789123456789123456789123456789123456789123456789123456789123456789123456789123456789
这样会如何呢?来分析一下,
这个时候程序会执行到第二行,当执行到第三行的时候就会产生溢出了!问题出在程序的"行1",因为它定义的变量长度为10,而1.txt中的内容远远大于了10,换句话讲,该段内存被撑着了.
被撑着的内存会溢出,好比,一杯水,满了,还继续往里面倒,必然会影响到桌子的卫生(我想这样的比喻更能诠释"溢出"二字)
本文的读者,你看懂了么?(

vldb · 发表于 2008-11-22 11:24:19

大概意思能明白，a naive question:
黑客没有source code，怎么分析出哪段程序里有BO呢？

chech28 · 发表于 2008-11-22 12:32:48

还记得一些大学时候学的汇编，随便说说哈，我这里的办法前提是有binary在手，要是分布式的，还没想到怎么搞。

1.怎样得到放return address的内存地址?
         反编译得到汇编代码，在主程序段里面，调用你那那个方法的后面一行地址应该就就是你这个方法的return address。
2.怎样决定用什么地址来覆盖return address?
         就拿调用那个方法的地址，因为先压进去的是input吗，这样前面直接输入的就变成执行了。
3.什么样的代码应该放入缓冲区，这段代码做什么用，这段代码怎么编写？
         思考中。。。貌似有很多激动人心的事情可以做的。。。
4.有什么措施可以防止缓冲区溢出？也就是说即使发生缓冲区溢出，黑客也不能或者难以利用？
         尽量用你的使用语言提供的安全的方法，否则的话自己做做输入越界检查。
5.如果对方系统使用这些措施，有什么相应的办法去绕过？
         不知道。。。大家继续

cleverman · 发表于 2008-11-22 23:05:03

原帖由 vldb 于 2008-11-22 11:24 发表
大概意思能明白，a naive question:
黑客没有source code，怎么分析出哪段程序里有BO呢？

你这个问题问得很好，这也就是为什么我说白盒测试比黑盒简单的缘故了。黑客或者黑盒测试人员由于没有源代码，就使得白盒测试人员一眼就看出来的bug要经过更多更复杂，繁琐的过程才能发现，很多甚至可能还没发现。具体怎么测试，我会在随后的文章进行讲解。

shanxi · 发表于 2008-11-23 12:06:37

其实这个内容拿到测试论坛来说，我觉得并不合适。因为对大部分测试人员来说:
用windbg等工具进行调试的机会很少，于是对汇编接触并不多；
接触OS底层的C/C++代码，能在工作中用到的也不会太多。

感觉这内容，对开发来说内容太浅了，对测试来说由于接触不多，如坠入云雾之中。

如果真是有心教会大家安全测试，不妨从最基本的内容开始，也许等到做完，可以出一本书，看雪的破解好像就是这么来着。

[ 本帖最后由 shanxi 于 2008-11-23 12:08 编辑 ]

cleverman · 发表于 2008-11-23 14:53:20

我觉得这个已经是最基本的了。如果这个都没弄明白，怎么做安全测试呢？你出去面试也会露怯吧？就像我以前那样。
我现在写的文章都是安全测试的基本知识与技术，目前阶段都没有展开，深入来谈。
而且，对开发来说太简单了，也得看是什么样的开发吧？我以前也是做开发的，我就不觉得这些简单，我以前也不明白。
我本来目的就不是要教会大家安全测试，这些东西还是得主要靠自己学习，我只是给大家一个启发罢了。