堆栈溢出问题_堆栈溢出一般是什么原因

(2) 2024-05-29 12:23

Hi,大家好,我是编程小6,很荣幸遇见你,我把这些年在开发过程中遇到的问题或想法写出来,今天说一说堆栈溢出问题_堆栈溢出一般是什么原因,希望能够帮助你!!!。

通过堆栈溢出来获得root权限是目前使用的相当普遍的一项黑客技术。事实上这是一个黑客在系统

本地已经拥有了一个基本账号后的首选攻击方式。他也被广泛应用于远程攻击。通过对daemon进程

的堆栈溢出来实现远程获得rootshell的技术,已经被很多实例实现。

在windows系统中,同样存在着堆栈溢出的问题。而且,随着internet的普及,win系列平台上的

internet服务程序越来越多,低水平的win程序就成为你系统上的致命伤。因为它们同样会被远程

堆栈溢出,而且,由于win系统使用者和管理者普遍缺乏安全防范的意识,一台win系统上的堆栈溢

出,如果被恶意利用,将导致整个机器被敌人所控制。进而,可能导致整个局域网落入敌人之手。

本系列讲座将系统的介绍堆栈溢出的机制,原理,应用,以及防范的措施。希望通过我的讲座,大

家可以了解和掌握这项技术。而且,会自己去寻找堆栈溢出漏洞,以提高系统安全。

堆栈溢出系列讲座

入门篇

本讲的预备知识:

首先你应该了解intel汇编语言,熟悉寄存器的组成和功能。你必须有堆栈和存储分配方面的基础

知识,有关这方面的计算机书籍很多,我将只是简单阐述原理,着重在应用。

其次,你应该了解linux,本讲中我们的例子将在linux上开发。

1:首先复习一下基础知识。

从物理上讲,堆栈是就是一段连续分配的内存空间。在一个程序中,会声明各种变量。静态全局变

量是位于数据段并且在程序开始运行的时候被加载。而程序的动态的局部变量则分配在堆栈里面。

从操作上来讲,堆栈是一个先入后出的队列。他的生长方向与内存的生长方向正好相反。我们规定

内存的生长方向为向上,则栈的生长方向为向下。压栈的操作push=ESP-4,出栈的操作是

pop=ESP+4.换句话说,堆栈中老的值,其内存地址,反而比新的值要大。请牢牢记住这一点,因为

这是堆栈溢出的基本理论依据。

在一次函数调用中,堆栈中将被依次压入:参数,返回地址,EBP。如果函数有局部变量,接下

来,就在堆栈中开辟相应的空间以构造变量。函数执行结束,这些局部变量的内容将被丢失。但是

不被清除。在函数返回的时候,弹出EBP,恢复堆栈到函数调用的地址,弹出返回地址到EIP以继续

执行程序。

在C语言程序中,参数的压栈顺序是反向的。比如func(a,b,c)。在参数入栈的时候,是:先压c,

再压b,最后压a.在取参数的时候,由于栈的先入后出,先取栈顶的a,再取b,最后取c。(PS:如果

你看不懂上面这段概述,请你去看以看关于堆栈的书籍,一般的汇编语言书籍都会详细的讨论堆

栈,必须弄懂它,你才能进行下面的学习)

2:好了,继续,让我们来看一看什么是堆栈溢出。

2.1:运行时的堆栈分配

堆栈溢出就是不顾堆栈中分配的局部数据块大小,向该数据块写入了过多的数据,导致数据越界。

结果覆盖了老的堆栈数据。

比如有下面一段程序:

程序一:
#include
int main ( )
{

char name[8];
printf("Please type your name: ");
gets(name);
printf("Hello, %s!", name);
return 0;
}

编译并且执行,我们输入ipxodi,就会输出Hello,ipxodi!。程序运行中,堆栈是怎么操作的呢?

在main函数开始运行的时候,堆栈里面将被依次放入返回地址,EBP。我们用gcc -S 来获得汇编语

言输出,可以看到main函数的开头部分对应如下语句:

pushl %ebp
movl %esp,%ebp
subl $8,%esp

首先他把EBP保存下来,,然后EBP等于现在的ESP,这样EBP就可以用来访问本函数的局部变量。之

后ESP减8,就是堆栈向上增长8个字节,用来存放name[]数组。现在堆栈的布局如下:

内存底部 内存顶部
name EBP ret
<------ [ ][ ][ ]
^&name
堆栈顶部 堆栈底部

执行完gets(name)之后,堆栈如下:

内存底部 内存顶部
name EBP ret
<------ [ipxodi\0 ][ ][ ]
^&name
堆栈顶部 堆栈底部

最后,main返回,弹出ret里的地址,赋值给EIP,CPU继续执行EIP所指向的指令。


2.2:堆栈溢出

好,看起来一切顺利。我们再执行一次,输入ipxodiAAAAAAAAAAAAAAA,执行完gets(name)之后,堆栈如下:

内存底部 内存顶部
name EBP ret
<------ [ipxodiAA][AAAA][AAAA].......
^&name
堆栈顶部 堆栈底部

由于我们输入的name字符串太长,name数组容纳不下,只好向内存顶部继续写‘A’。由于堆栈的

生长方向与内存的生长方向相反,这些‘A’覆盖了堆栈的老的元素。如图我们可以发现,EBP,

ret都已经被‘A’覆盖了。在main返回的时候,就会把‘AAAA’的ASCII码:0x41414141作为返回

地址,CPU会试图执行0x41414141处的指令,结果出现错误。这就是一次堆栈溢出。

3:如何利用堆栈溢出

我们已经制造了一次堆栈溢出。其原理可以概括为:由于字符串处理函数(gets,strcpy等等)没

有对数组越界加以监视和限制,我们利用字符数组写越界,覆盖堆栈中的老元素的值,就可以修改

返回地址。

在上面的例子中,这导致CPU去访问一个不存在的指令,结果出错。事实上,当堆栈溢出的时候,

我们已经完全的控制了这个程序下一步的动作。如果我们用一个实际存在指令地址来覆盖这个返回

地址,CPU就会转而执行我们的指令。在UINX系统中,我们的指令可以执行一个shell,这个shell

将获得和被我们堆栈溢出的程序相同的权限。如果这个程序是setuid的,那么我们就可以获得root

shell。

今天的分享到此就结束了,感谢您的阅读,如果确实帮到您,您可以动动手指转发给其他人。

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