缓冲区溢出通常是向数组中写数据时，写入的数据的长度超出了数组原始定义的大小。
比如前面你定义了int buff[10]，那么只有buff[0] - buff[9]的空间是我们定义buff 时
申请的合法空间，但后来往里面写入数据时出现了buff[12]=0x10 则越界了。C 语言常用的
strcpy、sprintf、strcat 等函数都非常容易导致缓冲区溢出问题。
查阅C 语言编程的书籍时通常会告诉你程序溢出后会发生不可预料的结果。在网络安
全领域，缓冲区溢出利用的艺术在于让这个“不可预料的结果”变为我们期望的结果。
### 缓冲区溢出基础知识详解
#### 缓冲区溢出概念
缓冲区溢出是一种常见的安全漏洞，尤其在使用C/C++等低级语言编程时更容易出现。当程序试图将更多的数据写入到一个固定大小的内存区域（即缓冲区）中时，就会发生缓冲区溢出。例如，在代码中定义了一个整型数组`int buff[10]`，这意味着只能安全地访问`buff[0]`到`buff[9]`这10个位置。但如果尝试将数据写入如`buff[12]`这样的位置，则会超出该数组的实际边界，从而导致溢出。
#### 常见的引发缓冲区溢出的函数
在C语言中，有几个函数非常容易导致缓冲区溢出的问题：
- **strcpy()**：用于复制字符串。如果源字符串长度超过目标缓冲区的大小，就会发生溢出。
- **sprintf()**：格式化字符串到缓冲区中。如果不正确地指定缓冲区大小或格式化参数，可能会写入过多的数据，导致溢出。
- **strcat()**：连接两个字符串。如果目标缓冲区没有足够的空间容纳整个连接后的字符串，也会导致溢出。
#### 缓冲区溢出的危害与利用
缓冲区溢出可能导致程序崩溃或不稳定的行为。然而，在网络安全领域，攻击者可以通过精心构造输入来控制程序的行为，达到执行恶意代码的目的。这种技术被称为缓冲区溢出攻击。
#### 缓冲区溢出示例分析
下面通过一个简单的示例来说明缓冲区溢出的基本原理：
```c
/* buffer overflow example by watercloud@xfocus.org */
#include<stdio.h>
void why_here(void) {
printf("why u here?!\n");
_exit(0);
}
int main(int argc, char* argv[]) {
int buff[1];
buff[2] = (int)why_here;
return 0;
}
```
在这个例子中，程序试图将`why_here`函数的地址赋值给`buff[2]`，而实际上`buff`数组只有一个元素。因此，`buff[2]`超出了数组的界限，并且覆盖了堆栈中的其他数据。
#### 缓冲区溢出的工作原理
为了理解这个过程，我们需要了解程序运行时内存的布局。当执行`main`函数时，程序会在堆栈上分配局部变量`buff`。假设`main`函数的地址是0x080483d0，`buff`位于`main`函数返回地址（`EIP`寄存器的值）之前，如下所示：
```
[EIP] [EBP] [buff[0]] ...
```
在这个例子中，`EIP`指向`main`函数的下一条指令地址。当`buff[2]`被设置为`why_here`函数的地址时，实际上是覆盖了`main`函数返回地址之后的数据，导致程序返回到`why_here`函数而不是`main`函数的下一条指令。
#### 缓冲区溢出的实现步骤
实现缓冲区溢出攻击通常包括以下三个主要步骤：
1. **Shellcode的编写**：Shellcode是一段非常短小的机器码，用于实现特定功能（如打开命令行界面）。它是攻击成功的关键部分之一。
2. **Shellcode的放置**：确定如何将shellcode放置在内存中，并确保能够被程序执行。
3. **控制返回地址**：找到合适的方法来修改程序的返回地址，以便执行shellcode。
#### 结论
缓冲区溢出是一种非常危险的安全漏洞，它不仅可能导致应用程序崩溃，还可能被恶意利用来执行任意代码。了解其工作原理对于开发安全的软件至关重要。通过合理的设计和编码实践（如使用更安全的库函数、进行输入验证等），可以有效地减少缓冲区溢出的风险。
