理解缓冲区溢出攻击：从Morris蠕虫到堆栈原理

"缓冲区溢出攻击-Buff 缓冲区溢出攻击是一种常见的网络安全威胁，源自编程错误，尤其是在处理输入数据时。这种攻击利用了程序处理数据时对内存缓冲区大小的不当管理，可能导致系统崩溃，更严重的是，攻击者可以利用此漏洞执行恶意代码，获取系统的控制权。 1988年的“蠕虫”病毒事件是缓冲区溢出攻击的早期实例，当时罗伯特·莫里斯利用UNIX系统中邮件程序的漏洞，发动了大规模的网络攻击，影响了数千台基于UNIX的设备。 缓冲区溢出的基本概念是，当程序尝试写入缓冲区的数据量超过了该缓冲区所能容纳的大小时，超出的数据会覆盖相邻内存区域的内容。这可能包括重要的程序指令或数据，如函数返回地址。由于处理器在调用函数时会保存返回地址到堆栈，攻击者可以通过精心构造的输入数据，使溢出的字符覆盖这个返回地址，从而改变程序的执行流程。 程序的内存布局通常包括堆栈，其中包含了函数调用的参数、返回地址（EIP或JMPESP）以及基址寄存器EBP。当函数创建局部变量时，会从堆栈中分配空间。如果这个空间被过度填充，返回地址就会被篡改，使得程序跳转到攻击者指定的内存位置执行代码。 以下是一个简单的示例程序，演示了如何创建一个易受缓冲区溢出攻击的环境： ```c #include<stdio.h> #include<string.h> char name[] = "abcdefgh"; // 缓冲区 int main() { char input[5]; // 只能容纳5个字符的缓冲区 gets(input); // 危险函数，不检查输入长度 printf("Input is: %s\n", input); return 0; } ``` 在这个例子中，`gets()`函数会读取用户输入并将其存储到`input`缓冲区中，但不会检查输入的长度。如果用户输入的字符串长度超过5个字符，超出的部分将覆盖堆栈上的其他数据，比如返回地址。通过提供超过缓冲区长度的输入，攻击者可以改变程序的行为。 防范缓冲区溢出攻击的方法包括使用安全的输入函数（如`fgets()`代替`gets()`）、限制缓冲区的写入长度、使用栈保护技术（如Canary）以及进行代码审计以发现潜在的溢出漏洞。开发人员应当始终注意内存安全，确保对输入数据进行适当的验证和限制，以防止缓冲区溢出的发生。