缓冲区溢出攻击原理PPT学习教案.pptx

【缓冲区溢出攻击原理】 缓冲区溢出攻击是一种利用编程错误，特别是处理字符串或数据输入时的边界检查不足，来篡改程序内存状态的安全威胁。这种攻击方式主要针对那些没有进行适当输入验证的程序，尤其是使用C或C++等低级语言编写的程序，因为这些语言对内存管理较为直接，缺乏自动的溢出防护机制。 1. **基本概念** - **缓冲区**：在计算机内存中，用于临时存储特定类型数据的一段连续区域。 - **溢出**：当向缓冲区写入的数据超过其实际容量时，超出的数据会覆盖相邻内存区域。 2. **实例分析** 代码示例中展示了一个简单的登录程序，使用`gets()`函数读取用户输入的密码。由于`gets()`不检查输入长度，攻击者可以输入超过8个字符的字符串，导致`yourpasswd`数组溢出，可能覆盖`passwd`数组甚至更远的内存区域，如返回地址。 3. **栈溢出攻击** 在函数调用过程中，参数、返回地址和局部变量都在栈上分配空间。攻击者可以通过提供超过预期长度的参数，使得溢出的数据覆盖返回地址，从而控制程序执行流。例如，攻击者可以将shellcode（一段执行特定操作的机器码）的地址写入返回地址，使程序在执行完正常函数后跳转到shellcode，实现远程代码执行。 4. **栈的工作过程** 当函数被调用时，参数先被压入栈，然后是返回地址，接着是基址寄存器（EBP）和栈指针（ESP）。在函数内部，局部变量在栈上分配空间。当溢出发生时，栈上的这些关键信息可能被篡改，导致程序行为异常。 5. **示例代码** `strcpy()`函数的使用展示了如何通过填充过长的字符串导致缓冲区溢出。在这个例子中，攻击者可能会覆盖`szBuf`数组之后的内存，可能包括返回地址，进而改变程序执行流程。 6. **防范措施** - 使用安全的字符串处理函数，如`fgets()`代替`gets()`，限制输入长度。 - 应用栈保护技术，如Canary值，防止返回地址被篡改。 - 进行输入验证，确保数据长度在合理范围内。 - 使用地址空间布局随机化（ASLR），增加攻击者预测内存位置的难度。 - 更新系统和软件，修复已知的缓冲区溢出漏洞。 缓冲区溢出攻击是通过滥用编程语言特性，操纵程序内存以达到非预期执行的目的。理解并预防这种攻击对于网络安全至关重要。开发者应遵循最佳实践，采用安全编程技术，以减少潜在的溢出风险。