代码注入漏洞 为什么会出现代码注入漏洞？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2022-05-01 03:00 标签： sql注入漏洞和防范

溢出漏洞利用，是指在存在缓存溢出安全漏洞的计算机中，攻击者可以用超出常规长度的字符数来填满一个域，通常是内存区地址。在某些情况下，这些过量的字符能够作为“可执行”代码来运行。从而使得攻击者可以不受安全措施的约束进行攻击行为。本文以实例详细说明溢出漏洞的利用过程，感兴趣的朋友们来动手操作一把吧！

溢出漏洞利用，是指在存在缓存溢出安全漏洞的计算机中，攻击者可以用超出常规长度的字符数来填满一个域，通常是内存区地址。在某些情况下，这些过量的字符能够作为“可执行”代码来运行。从而使得攻击者可以不受安全措施的约束进行攻击行为。

下面以栈布局说明溢出漏洞利用过程。

RBP : 栈基地址寄存器，指向栈底地址；

RSP : 栈顶寄存器，指向栈顶地址；

RIP：指令地址寄存器，指向指令所在地址。

函数调用时，当前函数的下一个执行命令入栈（RIP，即RET返回地址），RBP入栈，然后把当前RSP的值给RBP；

RSP根据函数执行而移动，根据空间需要移动所指位置，例如入栈局部变量，RSP的值会跟着减小，保证RSP一直指向栈顶。

栈上的内容填充是从低地址向高地址填充的。

请注意，我们开始使坏啦：
2）RET返回地址指向var1地址（0x7fffffffdee8），var1里面有我们精心制造的字符串，说白了，有我们的恶意代码；
3）被调用函数执行返回命令时，会读取RET返回地址，便会读取var1里面的恶意代码，并进行执行，无意中执行了恶意代码。

也就是，通过缓冲区溢出，我们能改变程序原有的执行流程，去执行我们准备好的代码。
直观示意请见下面的溢出栈布局图：

二、存有溢出漏洞的代码

代码很简单，可以看到这段代码用了危险函数strcpy！！


注意后面两个参数必须要加上，要不然，后续的漏洞利用会比较麻烦，这两个参数是关闭linux系统的堆栈溢出保护机制。
-z execstack：表示允许栈中存放可执行代码；
-fno-stack-protector：表示关闭堆栈保护机制，可以任意覆盖RIP的值，如果编译没有加上这个参数，程序执行过程会进行值（被称为金丝雀值）校验，看RIP是否被篡改了，如果篡改了，说明发生了栈溢出，会调用__stack_chk_fail函数，进行安全退出并丢出一个错误。
我们这次是为了研究溢出漏洞利用的流程和原理，不是进行高级漏洞挖掘研究，所以，先关闭系统本身的保护机制。


字符串过长，程序崩溃了。

三、GDB下的漏洞利用执行

  • 设定断点后，执行查看寄存器内容和栈内容
  • 继续执行，填充288个B字符后的栈内容情况
  • 继续执行，strcpy执行完毕返回，查看寄存器和栈内容，可以看到rbp被覆盖了，但是rip并没有被覆盖，从栈中可以看出，是尝试把0x4242赋值给rip，然而linux 64位系统的rip最大值是0x00007fffffffffff，因而，rip控制失败。


  • 调整输入字符串，再次尝试控制RIP

基于我们不断探索的精神，我们继续尝试，把RIP指向缓存起始地址，即我们可以控制内容的地方。构造字符串：”B” * 264 + “\x7f\xff\xff\xff\xdc\x40″（反序），因为是小端模式，因此内存地址需要反序。
OK，目前为止，我们已经可以控制RIP指向我们的缓存空间了，下一步就是把shellcode注入到我们的缓存空间中，见下面小节。

Shellcode是一串机器可以直接识别的操作码，一般短小精悍，可以实现很多关键功能，是溢出漏洞利用的完美搭档。

当然，也可以直接从网上找现成的使用。

推荐个网站：，里面有各种操作系统的各种shellcode代码，可以用来研究学习。

攻击者可以利用shellcode实现不同的攻击用途。

例如：可以实现蠕虫木马的下载；可以打开被沦陷系统的端口，以便接收C&C控制服务器的指令；也可以提权运行系统的命令行shell；以及获取系统关键资料文件等等。

我们这次用shellcode实现对系统的关键文件（/etc/passwd）的读取。

四、实际环境下的漏洞利用执行

  • 实际环境执行gdb调试好的字符串参数

检查打印信息，我们会发现缓存地址变化非常随机，无法提前预知，就算咱们有NOP缓冲区也失效了。


这正是linux的另一种保护机制，通过地址随机化，防止溢出利用攻击。

那先关闭这个机制，再次验证。

在这个小节，我们自己编写个溢出漏洞利用样本，并进行漏洞利用攻击。

  • 申请缓存存储空间，并在其中输入我们期望的内容（NOP段+shellcode+填充内容+返回地址），填充内容是为了构造合适的字符串长度，保证栈上返回地址内容被覆盖成我们期望的返回地址。
  • 调用我们之前编译好的有漏洞程序victim。

一点小提醒：为了防止内存泄漏，malloc分配的空间使用完毕要记得释放，对应的指针也要置为NULL，防止指针误用。

  • 溢出漏洞利用程序编译运行


直接运行发现出问题了，不能正常执行！

查看打印信息，可得知我们用的返回地址（0x7fffffffde60）跟缓存的起始地址（0x7fffffffdc80）差距很大，因而程序不能进入shellcode代码区正常执行。

  • 调整返回地址偏差，继续运行样本

对比返回地址（0x7fffffffdc9c）和缓存起始地址（0x7fffffffdc80），可以发现两者并不一致，返回地址是在缓存起始地址之后，但也正常执行了。

原因很简单，因为我们在缓存里面填充了很多NOP作为缓冲，返回地址只要落在NOP缓冲区任何一个地方，都能下滑到shellcode代码区进行正常运行。

可能有人会问，都能看到缓存起始地址了，干嘛还折腾用rsp预估返回地址呢，多麻烦呀？

大家可以想想实际情况，应该没有哪个应用程序会主动暴露缓存起始地址（我们的漏洞程序纯粹为了调试，把缓存的起始地址给打印出来了），因而需要一个参考地址进行预估返回地址是多少，所以我们就用了rsp值作为参考地址。

我们已经了解了溢出漏洞利用原理，下面我们开始看看针对这种漏洞的检测原理。

目前比较常用的主要有三种：基于漏洞特征检测、基于Exploit特征检测、基于攻击特征检测。
1）基于漏洞特征检测：对漏洞攻击手段和技术细节比较了解后，研究其触发攻击的必要条件，可以分析出其对应的识别规则，例如缓存区溢出检测、目录遍历检测、远程命令注入检测、远程文件包含检测等；
2）基于Exploit特征检测：从漏洞利用程序中分析独特特征，做为识别规则，例如返回地址检测、ROP Chain检测等；
3）基于攻击特征检测：通过检测漏洞利用相关的相对独立的组件来发现攻击，例如shellcode代码检测、畸形参数攻击检测等等。

从前文可知，victim被攻击的触发条件正是输入一段超长的参数，导致溢出而被利用攻击；
检测方法就是对victim的输入参数进行检查，如果超过一定值（例如256），就要产生告警发现攻击行为。
下图的红线之间的就是输入参数。

冲击波蠕虫就是利用这个漏洞进行传播攻击的，Windows Dcom RPC的主机名字段一般不是很长，服务端用栈缓存区存储这个值，但是拷贝时没有做长度检查，导致一个超长的串触发溢出执行任意指令。

检测方法：解码RPC协议，获取主机名，检查其长度，如果超过一定值，就要告警发现攻击行为。

下图的红线之间的就是主机名（够长吧。。）

从victim输入参数进行分析，可以看到返回地址非常明显，可以作为检测规则。
发现输入参数有返回地址，就要告警有攻击行为。

下图的红线所标识的就是返回地址特征。

可以分析出带有返回地址的匹配特征。

可以通过识别输入参数的shellcode特征进行匹配，如果参数包含shellcode肯定是异常行为。
同样，对于我们的溢出漏洞利用样本，进行静态分析，如果检测到有shellcode，就可以说明这个样本文件存在异常。

  • 有兴趣的小伙伴们，可以亲自动手操作一把漏洞利用过程，一定会有不一样的收获~
  • 研发同学们在后续的开发过程中，除了实现功能和性能，还要留意自己代码的安全性，做好输入检查，防止被黑客利用。

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