缓冲区溢出分析第01课：缓冲区溢出分析导论

前言

        《缓冲区溢出分析》这1系列的内容是我为“i年龄”所录制的同名视频课程的讲稿汇总。每次我都是在写完课程的文档后，再根据文档内容进行课程的讲授。而本系列的内容也是从零开始，来给大家由浅入深地进行缓冲区溢出漏洞的讲授。全部课程是理论与实践相结合，每讲完几个基础理论后，都会配以实际的软件中的漏洞进行分析，以帮助大家更好地理解漏洞的原理。

课程导论

        漏洞指的是在硬件、软件、协议的具体实现或系统安全策略上存在的缺点，通常是由程序的编写者在编写时的忽视酿成的。漏洞的存在使攻击者能够在未经允许的情况下访问或破坏目标系统，这在无形中给用户系统的安全带来了很大的要挟。

        1般来讲，软件漏洞其实不影响程序的正常功能，但是如果被攻击者成功利用，就有可能使得软件去履行额外的歹意代码。漏洞发掘和利用是1门非常精深的技术，乃至是1门艺术，这些都是顶级黑客才华得了的活儿。

        大多数程序漏洞发掘与内存破坏有关，比如最为常见的缓冲区溢出那样的漏洞发掘技术。使用这类技术的终究目标是控制目标程序的履行流程，以欺骗程序使其运行1段偷偷植入内存的歹意代码，这样黑客就能够使程序做他想要做的几近任何事情。

说到溢出，可能在我们的头脑中首先显现出来的是水的溢出：

图1 水的溢出

        水杯的大小是固定的，如果杯子没有装满，那末就不会有甚么问题。可是1旦装满了，还继续装的话，那末这个时候，水就会不断地溢出。

        在计算机内部，输入数据通常被寄存在1个临时空间内，这个临时寄存的空间就被称为缓冲区，缓冲区的长度事前已被程序或操作系统定义好了。向缓冲区内填充数据，如果数据的长度很长，超过了缓冲区本身的容量，那末数据就会溢出存储空间，而这些溢出的数据还会覆盖在合法的数据上，这就是缓冲区和缓冲区溢出的道理。

        固然在理想的情况下，程序会检查每一个数据的长度，并且不允许超过缓冲区的长度大小，但有些程序会假定数据长度总是与所分配的存储空间相匹配，而不做检查，从而为缓冲区溢出埋下隐患。

        那末我们应当如何利用缓冲区溢出呢？1般情况下，溢出的数据会覆盖掉相邻区域的内容。我们可以利用溢出的数据，使计算机履行我们想要的命令。这就是很多漏洞公告上说的：“黑客可以用精心构造的数据……”道理就是这样。

        作为初学者，如果还不熟习这个概念，可先把缓冲区溢出利用理解为允许攻击者往某个程序变量中放1个比预期长度要长的值，由此以当前运行该程序的用户的特权履行任意命令。

        第1个缓冲区溢出攻击――Morris蠕虫，产生在1988年，由罗伯特莫里斯(Robert Morris)制造，它曾造玉成世界6000多台网络服务器瘫痪。时至本日，溢出攻击照旧是安全领域的热门话题，比如乌云网（WooYun.org）总会有关于缓冲区溢出类漏洞的报告：

图2 某软件的缓冲区漏洞概要

        这是关于兴业银行的，提交于2014年9月22日的，关于“缓冲区溢出”的漏洞报告。下面是宜信平台的溢出报告：

图3 某平台的堆栈溢出漏洞概要

        可见缓冲区溢出漏洞确切是普遍存在的。

        最后再讲1下我们这个系列的课程安排，首先会给大家分析基础的缓冲区溢出漏洞的原理和利用方法，和基础 ShellCode的编写方法，随着课程的不断深入，我会不断地完善我们的 ShellCode，并且结合真实的漏洞案例进行分析。以后还会给大家介绍更多种类的缓冲区溢出方法，还有缓冲区溢出漏洞的高级防范措施等。我希望本系列的课程能够培养大家的安全意识，扩大大家的思惟，使得大家在学习完这1系列的课程以后，都能打下坚实的基础，令每位朋友都能够成为安全领域的专家。