Buffer overflow

What now?
Buffer
Overflow
dongianchithethoi@gmail.com – Ta Quy_13T1_DUT

Buffer overflow
Lỗi tràn bộ nhớ đệm là một điều kiện bất thường
khi một tiến trình lưu trữ dữ liệu vượt ra ngoài
của bộ nhớ đệm có chiều dài cố định. Kết quả là
dữ liệu có thể đè lên bộ nhớ liền kề.
Dữ liệu ghi đè bao gồm các bộ nhớ đệm khác,
các biến và dữ liệu điều khiển.

Thông thường có hai cách để khai thác lỗi buffer
overflow mà attacker thường dùng:
 Khai thác dựa vào lỗ hổng phần mềm thông qua
ngôn ngữ lập trình (phần mềm viết bằng ngôn ngữ C).
 Khai thác các trang web có tương tác người dùng
nhưng không ràng buộc dự liệu nhập như các trường
username, password….
Buffer overflow

Mỗi lỗi buffer overflow xuất hiện khi buffer cố gắng cấp phát 1
không gian lưu trữ lớn hơn khả năng lưu trữ của nó.
Example:
#include <stdio.h>
int main(){
char target[5]=“TTTT”;
char attacker[11]=“AAAAAAAAAAAA”;
strcpy(attacker,”DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD”);
printf(“%s ”,target);
return 0;
}
Buffer overflow
Kết quả của chương
trình ???

Nguyên nhân gây ra lỗi buffer overflow:
 Phương thức kiểm tra biên không được thực hiện đầy đủ hoặc
bỏ qua.
 Các ngôn ngữ lập trình bản thân nó đã có tiềm ẩn, như ngôn
ngữ C
 Các phương thức strcat(), strcpy(), sprint(), bcopy(), gets() và
canf() trong ngôn ngữ C bị khai thác vì các hàm này không
kiểm tra kích thước bộ nhớ đệm.
Buffer overflow

Có hai kiểu buffer overflow chính:
 Stack overflow
 Heap overflow
Buffer overflow

Tổ chức bộ nhơ:́
Buffer overflow
Environment
Arguments
Variables
Stack
Heap
BSS
Data
Code
High address
Low address
Stack là vùng nhớ dùng để
lưu các tham số và các biến
cục bộ của hàm.
Heap là vùng nhớ dùng để
cấp phát động, các vùng nhớ
được cấp phát bằng malloc.

Stack Overflow
Chức năng
gọi các đối số
Địa chỉ trả về
Bộ đệm 1
( biến cục bộ 1)
Bộ đệm 2
( biến cục bộ 2)
High address
BP tại
các nơi
bên
trong
khung
stack
Low address Các điểm SP
ở đây
Hướng tăng
của stack
Hướng đi
vào
• Stack sử dụng cơ chế Last
In First Out.
• Nó hoạt động như một bộ
đệm, giữ tất cả thông tin
mà hàm cần.
• Được tạo ra vào thời điểm
bắt đầu hàm và giải phóng
lúc kết thúc.

Example: int bof(){
char buffer[2];
strcpy(buffer,"AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA");
return 1;
}
int main(int argc, char **argv){
bof();
printf("Let's go :v n");
return 1;
}
Stack Overflow
Kết quả sẽ
như thế nào
nhỉ?

Phần dưới của
Stack
Dữ liệu trên đoạn
Stack
Phần cuối của Stack
Stack
Stack
Điạ chỉ trả về
Các dữ liệu khác
trên đoạn Stack
Stack
Stack
Địa chỉ trả về mới
Dữ liệu bị ghi đè
trên đoạn Stack
SP
SP SP
n Bytes
4 Bytes 4 Bytes
n Bytes +
dữ liệu mới
Một số dữ liệu
có thể bị ghi đè
Machine code
Ex.
Stack bình thường Stack khi bị kẻ tấn công
gọi một chức năng
Stack sau khi bị
một chức năng phá hoại
Stack Overflow

Heap overflow
Các biến được cấp phát tự động trong hàm, như là malloc()
được tạo ra trong heap.
Các attacker làm tràn bộ nhớ sẽ có thể overwrite các dynamic
variables.
Việc này có thể giúp các attacker điều khiển các thực thi của
chương trình.
AAAAAAAAAA BBBBBBBB CCCC
Trường điều
khiển
Dung lượng
bộ nhớ
Dung lượng
bộ nhớ
Dung lượng
bộ nhớTrường điều
khiển
Trường điều
khiển
A= malloc(10) C= malloc(4)Dung lượng Heap đơn giản

#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
int main(int argc, char **argv[]){
char *input = (char *) malloc(15);
char *output =(char *) malloc(15);
strcpy(output,"normal output");
strcpy(input,"BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB");
printf("input at %p: %sn", input, input);
printf("output at %p: %sn", output, output);
return 1;
}
Heap overflow
Example:
Result of
program?

XXXXXXXXXXXXXXX “normal output”
input= malloc(15) output= malloc(15)
Heap: before overflow
BBBBBBBBBBBBBBBB BBBBBBBBBBBBBBBBB BBBBBB
input= malloc(15) output= malloc(15)
Heap: after overflow
Heap overflow

“/root/.rhosts”
“tmpflic.tmp”
Overwriting pointers (viết lại con trỏ): attacker có thể
sử dụng phương pháp này để viết lại filename,
password, uid…
Pointer
Buffer
Pointer
Buffer
Buffer Buffer
Before overflow
Before overflow
After overflow
After overflow
Overwriting a pointer in the heap

int badFunc(void)
int goodFunc(void)
Overwriting pointers (viết lại con trỏ): attacker có thể
sử dụng phương pháp này để viết lại filename,
password, uid…
int (*func)(void)
Buffer
int (*func) (void)
Buffer
Before overflow
After overflow
Overwriting a pointer in the heap

Shellcode
Shellcode là một mã nhỏ được sử dụng trong việc khai thác lỗ
hổng của một phần mềm.
Bộ đệm là mục tiêu ưa thích của attacker, vì chúng rất dễ tràn
nếu xảy ra điều kiện phù hợp.
Shellcode gây tràn bộ đệm, viết bằng hợp ngữ, khai thác lỗ
hổng trong stack và bộ nhớ quản lí heap.
 Example:
“x2dx07xd3xb4xc1x9bxd3xc4xe6x4axb7xc9x2a”
“x5dx3bx5axc7x3bxa5xd8x67xa3x49x8cx1bx3b”
“xc4xe6x4axb7xc9x2axc7x3bxa5xd8x67xd3xb4”
…………………………………………………………………………………………

Các bước tấn công tràn bộ nhớ:
1
2
3
4
Bước 1
Tìm sự hiện diện và lỗ
hổng của lỗi tràn bộ nhớ
Bước 2
Ghi nhiều dữ liệu vào bộ
đệm hoặc hơn mức mà
nó xử lý
Bước 4
Thay đổi luồng thực
hiện hàm bằng các
mã hacker.
Bước 3
Ghi đè lên địa chỉ
quay về của hàm.

Buffer overflow

More Related Content

What's hot

Viewers also liked

Similar to Buffer overflow

Buffer overflow