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《緩沖區(qū)溢出簡要原理》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、緩沖區(qū)溢出緩沖區(qū)是內(nèi)存中存放數(shù)據(jù)的地方。在程序試圖將數(shù)據(jù)放到計算機(jī)內(nèi)存中的某一位置，但沒有足夠空間時會發(fā)生緩沖區(qū)溢出。緩沖區(qū)是程序運(yùn)行時計算機(jī)內(nèi)存中的一個連續(xù)的塊，它保存了給定類型的數(shù)據(jù)。問題隨著動態(tài)分配變量而出現(xiàn)。為了不用太多的內(nèi)存，一個有動態(tài)分配變量的程序在程序運(yùn)行時才決定給他們分配多少內(nèi)存。如果程序在動態(tài)分配緩沖區(qū)放入太多的數(shù)據(jù)會有什么現(xiàn)象？它溢出了，漏到了別的地方。一個緩沖區(qū)溢出應(yīng)用程序使用這個溢出的數(shù)據(jù)將匯編語言代碼放到計算機(jī)的內(nèi)存中，通常是產(chǎn)生root權(quán)限的地方。單單的緩沖區(qū)溢出，并不會產(chǎn)生安全問題。只
2、有將溢出送到能夠以root權(quán)限運(yùn)行命令的區(qū)域才行。這樣，一個緩沖區(qū)利用程序?qū)⒛苓\(yùn)行的指令放在了有root權(quán)限的內(nèi)存中，從而一旦運(yùn)行這些指令，就是以root權(quán)限控制了計算機(jī)?？偨Y(jié)一下上面的描述。緩沖區(qū)溢出指的是一種系統(tǒng)攻擊的手段，通過往程序的緩沖區(qū)寫超出其長度的內(nèi)容，造成緩沖區(qū)的溢出，從而破壞程序的堆棧，使程序轉(zhuǎn)而執(zhí)行其它指令，以達(dá)到攻擊的目的。據(jù)統(tǒng)計，通過緩沖區(qū)溢出進(jìn)行的攻擊占所有系統(tǒng)攻擊總數(shù)的80%以上。造成緩沖區(qū)溢出的原因是程序中沒有仔細(xì)檢查用戶輸入的參數(shù)。例如下面程序:example0.c----------
3、-------------------------------------------------voidfunction(char*str){charbuffer[16];strcpy(buffer,str);}-----------------------------------------------------------上面的strcpy()將直接把str中的內(nèi)容copy到buffer中。這樣只要str的長度大于16，就會造成buffer的溢出，使程序運(yùn)行出錯。存在象strcpy這樣的問題的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)還有s
4、trcat(),sprintf(),vsprintf(),gets(),scanf(),以及在循環(huán)內(nèi)的getc(),fgetc(),getchar()等。在C語言中，靜態(tài)變量是分配在數(shù)據(jù)段中的，動態(tài)變量是分配在堆棧段的。緩沖區(qū)溢出是利用堆棧段的溢出的。一個程序在內(nèi)存中通常分為程序段，數(shù)據(jù)端和堆棧三部分。程序段里放著程序的機(jī)器碼和只讀數(shù)據(jù)，這個段通常是只讀，對它的寫操作是非法的。數(shù)據(jù)段放的是程序中的靜態(tài)數(shù)據(jù)。動態(tài)數(shù)據(jù)則通過堆棧來存放。在內(nèi)存中，它們的位置如下：／――――――――內(nèi)存低端
5、程序段
6、
7、―――――――――
8、
9、
10、數(shù)據(jù)段
11、
12、―――――――――
13、
14、堆棧
15、―――――――――／內(nèi)存高端堆棧是內(nèi)存中的一個連續(xù)的塊。一個叫堆棧指針的寄存器（SP）指向堆棧的棧頂。堆棧的底部是一個固定地址。堆棧有一個特點(diǎn)就是，后進(jìn)先出。也就是說，后放入的數(shù)據(jù)第一個取出。它支持兩個操作，PUSH和POP。PUSH是將數(shù)據(jù)放到棧的頂端，POP是將棧頂?shù)臄?shù)據(jù)取出。在高級語言中，程序函數(shù)調(diào)用和函數(shù)中的臨時變量都用到堆棧。參數(shù)的傳遞和返回值是也用到了堆棧。通常對局部變量的引用是通過給出它們對SP的偏移量來實(shí)現(xiàn)的。另外還有一個基址指針（FP，在Intel芯片中
16、是BP），許多編譯器實(shí)際上是用它來引用本地變量和參數(shù)的。通常，參數(shù)的相對FP的偏移是正的，局部變量是負(fù)的。當(dāng)程序中發(fā)生函數(shù)調(diào)用時，計算機(jī)做如下操作：首先把參數(shù)壓入堆棧；然后保存指令寄存器(IP)中的內(nèi)容，做為返回地址(RET)；第三個放入堆棧的是基址寄存器(FP)；然后把當(dāng)前的棧指針(SP)拷貝到FP，做為新的基地址；最后為本地變量留出一定空間，把SP減去適當(dāng)?shù)臄?shù)值。下面舉個例子：example1.c:---------------------------------------------------------
17、---voidfunction(inta,intb,intc){charbuffer1[5];charbuffer2[10];}voidmain(){function(1,2,3);}-----------------------------------------------------------為了理解程序是怎樣調(diào)用函數(shù)function()的，使用-S選項，在Linux下，用gcc進(jìn)行編譯，產(chǎn)生匯編代碼輸出：$gcc-S-oexample1.sexample1.c看看輸出文件中調(diào)用函數(shù)的那部分：pushl$3
18、pushl$2pushl$1callfunction這就將3個參數(shù)壓到堆棧里了，并調(diào)用function()。指令call會將指令指針I(yè)P壓入堆棧。在返回時，RET要用到這個保存的IP。在函數(shù)中，第一要做的事是進(jìn)行一些必要的處理。每個函數(shù)都必須有這些過程：pushl%ebpmovl%esp,%ebpsubl$20,%esp這幾條指令將EBP，基址指針放入堆棧。
