关于堆栈溢出技术你知道多少-.doc
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1、关于堆栈溢出技术你知道多少?虽然溢出在程序开发过程中不可完全避免,但溢出对系统的威胁是巨大的,由于系统的特殊性,溢出发生时攻击者可以利用其漏洞来获取系统的高级权限root,因此本文将详细介绍堆栈溢出技术在您开始了解堆栈溢出前,首先你应该了解win32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
2、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E
3、IP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。这些是汇编语言的基础知识,用户在开始前必须要了解这些知识。2、现在我们来看一看什么是堆栈溢出。运行时的堆栈分配堆栈溢出就是不顾堆栈中数据块大小,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。例如程序一:#includeintmain()charname8;printf(Pleasetypeyourname:);gets(name);printf(Hello,%s!,name);
4、return0;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%ebpmovl%esp,%ebpsubl$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。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。堆栈溢出现在我们
5、再执行一次,输入ipxodiAAAAAAAAAAAAAAA,执行完gets(name)之后,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。 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
6、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/linux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。下一讲将叙述如何书写一个shell code。如何书写一个shell code一:shellcode基本算法分析在程序中,执行一个she
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