深入理解C堆栈溢出：Smashing The Stack For Fun And Profit
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更新于2024-07-30
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"Smashing The Stack For Fun And Profit 是一篇经典的C语言栈溢出技术文章，由AlephOne撰写，发布在BugTraq、r00t和Underground.Org上。该文深入介绍了如何利用C语言程序中的栈溢出来执行恶意操作。栈溢出是由于在函数中动态分配的数组超出其边界，导致栈空间被破坏，进而可能改变程序执行流程，比如使得函数返回时跳转到任意地址，从而引发安全问题。"
正文：
这篇文章的核心内容包括以下几个方面：
1. **栈的基本概念**：栈是计算机内存中一种特殊的区域，用于存储函数调用时的局部变量、返回地址等信息。它遵循后进先出（LIFO）的原则，是执行上下文的重要组成部分。
2. **栈溢出原理**：当一个函数声明的自动数组（如局部变量）写入的数据超过了分配的空间，就会发生栈溢出。溢出的数据可能会覆盖栈上的其他数据，如函数返回地址，导致程序执行流程被篡改。
3. **安全风险**：栈溢出漏洞被广泛利用来进行攻击，如通过覆盖返回地址来执行攻击者的恶意代码，实现远程代码执行或者权限提升。这种攻击方式被称为栈溢出攻击，是网络安全领域中的常见威胁。
4. **示例分析**：文章中可能会包含具体的代码示例，演示如何构造溢出输入，以及溢出后的内存布局变化。这有助于读者理解溢出是如何发生的，以及如何通过调试工具检测溢出。
5. **防御措施**：文章可能还会讨论防止栈溢出的策略，例如使用栈保护机制（如Canary）、缓冲区边界检查、编译器优化（如SSP，Stack Smashing Protector）等，以增强程序的安全性。
6. **基本的汇编知识**：理解和利用栈溢出攻击需要一定的汇编语言基础，因为理解程序的执行流程和内存操作往往需要查看汇编代码。
7. **实例应用**：文中列举了多个实际案例，如syslog、splitvt、sendmail 8.7.5、Linux/FreeBSD mount、Xt库和at命令等，这些都曾因栈溢出漏洞而受到攻击，展示了栈溢出漏洞在现实世界中的广泛影响。
"Smashing The Stack For Fun And Profit" 是一篇关于C语言栈溢出的深度技术文章，对于理解栈溢出漏洞的工作原理、危害以及防范措施具有很高的学习价值。对于任何想要深入研究软件安全或逆向工程的IT从业者来说，这篇文章都是不可或缺的参考资料。
segmentation violation. Lets see what its stack looks [like] when we call function:
bottom of top of
memory memory
buffer sfp ret *str
<------ [ ][ ][ ][ ]
top of bottom of
stack stack
What is going on here? Why do we get a segmentation violation? Simple. strcpy() is copying the contents of
*str (larger_string[]) into buffer[] until a null character is found on the string. As we can see buffer[] is much
smaller than *str. buffer[] is 16 bytes long, and we are trying to stuff it with 256 bytes. This means that all 250
[240] bytes after buffer in the stack are being overwritten. This includes the SFP, RET, and even *str! We had
filled large_string with the character 'A'. It's hex character value is 0x41. That means that the return
address is now 0x41414141. This is outside of the process address space. That is why when the function returns
and tries to read the next instruction from that address you get a segmentation violation. So a buffer overflow
allows us to change the return address of a function. In this way we can change the flow of execution of the
program. Lets go back to our first example and recall what the stack looked like:
bottom of top of
memory memory
buffer2 buffer1 sfp ret a b c
<------ [ ][ ][ ][ ][ ][ ][ ]
top of bottom of
stack stack
Lets try to modify our first example so that it overwrites the return address, and demonstrate how we can make
it execute arbitrary code. Just before buffer1[] on the stack is SFP, and before it, the return address. That is 4
bytes pass the end of buffer1[]. But remember that buffer1[] is really 2 word so its 8 bytes long. So the return
address is 12 bytes from the start of buffer1[]. We'll modify the return value in such a way that the assignment
statement 'x = 1;' after the function call will be jumped. To do so we add 8 bytes to the return address.
Our code is now: example3.c:
void function(int a, int b, int c) {
char buffer1[5];
char buffer2[10];
int *ret;
ret = buffer1 + 12;
(*ret) += 8;
}
void main() {
int x;
x = 0;
function(1,2,3);
x = 1;
printf("%d\n",x);
}
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