C语言缓冲区溢出原理与示例剖析

需积分: 50 1 下载量 69 浏览量 更新于2024-09-16 收藏 245KB PDF 举报
标题:缓冲区溢出:基础与利用艺术 描述:本教程针对对缓冲区溢出概念感兴趣但感到困惑的人群,由watercloud@xfocus.org于2006年2月撰写,2007年9月进行了修订。缓冲区溢出是一种常见的安全漏洞,发生在向数组写入数据时超过了其预定义大小,如C语言中的strcpy、sprintf和strcat函数。当程序超出边界写入时,可能会导致意外的行为,但通过网络安全领域的技巧,可以利用这种漏洞实现特定目标。 核心知识点: 1. 缓冲区溢出概念: 缓冲区溢出是指在向数组写入数据时,超过了数组预留的内存空间,导致额外的数据覆盖了预期之外的内存区域。例如,声明一个int类型的数组`intbuff[10]`,若尝试写入`buff[12]`,就发生了溢出。 2. 函数调用和栈的作用: 在C语言中,函数调用涉及堆栈使用。当`buff[2] = (int)why_here;`被执行时,即使`why_here`函数并未被显式调用,它会被隐性地放入堆栈。这是因为在编译阶段,函数的地址被压入堆栈,当函数调用时,通过CALL指令将控制权传递给函数,并在函数返回时使用RET指令恢复堆栈状态。 3. 代码示例分析: 示例程序`buf.c`展示了溢出如何改变程序流程。main函数中,虽然`why_here`未被调用,但其地址被写入`buff[2]`,这导致`main`函数结束后,执行流实际上跳转到了`why_here`函数,因为它的地址存储在`eip`(程序计数器)中。 4. 学习进阶: 要深入理解这个问题,需要具备关于C语言底层机制以及计算机体系结构的基础知识,特别是栈的工作原理以及汇编语言中的CALL和RET指令。如果不熟悉这些,可能会影响后续的学习,建议先查阅相关资料进行补充。 5. 安全防范与利用: 缓冲区溢出漏洞常常被黑客用于执行恶意代码,如构造栈溢出攻击(如栈溢出利用技术如ROP、Return-Oriented Programming)。学习如何防范和检测这类漏洞是网络安全专业人员的重要任务。 缓冲区溢出是一个重要的编程错误和安全威胁,理解其原理和利用方式对于程序开发和安全审计至关重要。掌握栈的工作原理,学习如何避免溢出和利用溢出进行攻击,能提升代码质量并保障系统安全。