虚函数与SEH攻击详解：动态调用与安全漏洞

"本文将深入探讨虚函数攻击与结构化异常处理（SEH）攻击，主要针对C++中的虚函数机制及其在安全领域的利用。文章适合对C++有一定基础，希望通过实验步骤学习这两种攻击方式的读者。" 在C++编程语言中，虚函数是实现多态性的一个关键特性。它允许子类重写基类的方法，使得在运行时可以通过基类指针调用子类的特定实现。然而，这种灵活性也引入了潜在的安全风险，尤其是当恶意攻击者试图利用虚函数来执行恶意代码时。 1. 虚函数攻击 虚函数攻击通常发生在以下情况：攻击者通过溢出缓冲区，篡改对象的虚表指针，使其指向攻击者控制的地址，通常是包含shellcode的地址。这样，当通过对象指针调用虚函数时，实际执行的是攻击者指定的代码，而不是预期的函数。以下是一些关键概念： - **虚函数**：通过`virtual`关键字声明的成员函数，可以在运行时根据对象的实际类型决定调用哪个版本。 - **虚表（Vtable）**：每个含有虚函数的类都有一个虚表，存储了虚函数的入口地址。对象内存中的虚表指针指向这个表。 - **虚表指针**：在对象实例中，紧跟在非静态成员变量后面的指针，用于访问虚表。 - **动态联编**：在调用虚函数时，编译器无法确定具体调用哪个函数，而是在运行时通过虚表查找决定。 例如，下面的代码片段创建了一个含有虚函数`test`的类`vf`，并尝试通过溢出`overflow`对象的`buf`来篡改虚表指针： ```cpp class vf { public: char buf[200]; virtual void test(void) { cout << "ClassVtable::test()" << endl; } }; vf overflow; vf* p; ``` 2. 结构化异常处理（SEH）攻击 结构化异常处理是Windows操作系统中处理异常的一种机制。攻击者可以利用SEH来劫持程序的异常处理流程，通过覆盖SEH链来在发生异常时执行恶意代码。SEH攻击通常与缓冲区溢出结合，先引发一个异常，然后控制SEH链来执行攻击者指定的函数。 总结，虚函数攻击和SEH攻击都是利用了程序设计中的某些特性，通过改变程序的执行流程来执行恶意代码。了解这些攻击方式对于开发安全的软件至关重要，同时也对网络安全防御人员理解和防止这类攻击提供了基础。在实际应用中，应避免不必要的缓冲区溢出，使用安全的编程实践，如栈保护和初始化数据段，以及使用现代C++特性如`std::vector`和智能指针来降低这类攻击的风险。