游戏安全03：缓冲区溢出攻击简单解释

一、举例具体体现

void add()
{
    

}

int32_t verify(const char* password)
{
    
	add();
}

int main()
{
    
	char password[1024];
	int valid;
	
	while(1)
	{
    
		scanf("%s",password);
		valid = veryfy(password)
		if(valid)
		{
    
		
		}
		else
		{
    
		
		}
	}
}

假设密码设置为1234567，当传入的字符串长度大于strlen (1234567)时，都会返回成功匹配密码的结果（比如传入8个8:）

二、缓冲区溢出攻击原理

• 备注：
  缓冲区既可以是栈也可以是堆

• 危害
  多余缓冲区长度的数据可能会把其他区域的数据给覆盖掉（内存越界）

（1）栈帧基础原理

1)栈区（stack）：由编译器自动分配与释放，存放为运行时函数
分配的局部变量、函数参数、返回数据、返回地址等。其操作类
似于数据结构中的栈。
2)堆区（heap）：一般由程序员自动分配，如果程序员没有释
放，程序结束时可能有OS回收。其分配类似于链表。
3)全局区（静态区static）：数据段，程序结束后由系统释放。全
局区分为已初始化全局区（data），用来存放保存全局的和静态
的已初始化变量和未初始化全局区（bss），用来保存全局的和静
态的未初始化变量。
4)常量区（文字常量区）：数据段，存放常量字符串，程序结束
后有系统释放。
5)代码区：存放函数体（类成员函数和全局区）的二进制代码，
这个段在内存中一般被标记为只读，任何对该区的写操作都会导
致段错误（Segmentation Fault）。

• 栈的特点：
  先进后出
  
• 基础知识
  1）用OD查看堆栈
  寄存器传送门（我总结的一点些汇编知识）

ESP ：栈指针，指向栈顶
EBP  ：帧指针，指向当前活动的底部（若在add函数里面，就只想add和verify之前的接壤处）
EIP：指令寄存器：执行指令的地址（EIP就是程序的执行流程）

函数：调用的时候，系统都会为这个函数开辟一个栈帧（函数作用域）

系统栈：整个程序调用的栈

每个小格子就是特定函数的栈帧

（2）函数调用约定

//函数参数入栈的顺序是什么？a,b,c,d
int test(int a,int b, int c, int d)
{
    
	return a + b + c + d ;
}

int main()
{
    
	int a = 10;
	printf("%d ,%d,%d,%d",a =a +1,a = a+ 1,a= a+1,a=a + 1);
}
//打印结果是14 13 12 11（栈的先进后出）

（3）溢出攻击原理

当程序写入超过缓冲区的边界时，就会产生所谓的“缓冲区溢出”。发生缓冲区溢出时，就会覆盖下一个相邻的内存块（覆盖相邻函数的栈帧），导致程序发生一些不可预料的结果：也许程序可以继续，也许程序的执行出现奇怪现象，也许程序完全失败或者崩溃等。

（4）缓冲区溢出攻击分类和举例

栈溢出、堆溢出、BSS溢出与格式化串溢出。其中，栈溢出是最简单，也是最为常见的一种溢出方式。

1）没有保证足够的存储空间存储复制过来的数据

void function(char *str) 
{
   char buffer[10];
   strcpy(buffer,str);
}

上面的strcpy()将直接把str中的内容copy到buffer中。这样只要str的长度大于 10 ，就会造成buffer的溢出，使程序运行出错。存在象strcpy这样的问题的标准函数还有strcat()，sprintf()，vsprintf()，gets()，scanf()等。对应的有更加安全的函数，即在函数名后加上_s，如scanf_s()函数。

2）整数溢出

(1)整数溢出

把一个宽度较大的操作数赋给宽度较小的操作数，就有可能发生数据截断或符号位丢失

#include<stdio.h>

int main()
{
    
  signed int value1 = 10;
  usigned int value2 = (unsigned int)value1;
}

(1)算术溢出

该程序即使在接受用户输入的时候对a、b的赋值做安全性检查，a+b依旧可能溢出：

#include<stdio.h>

int main()
{
    
  int a;
  int b;
  int c=a*b;
  return 0;
}

3）数组索引不在合法范围内

enum {TABLESIZE = 100};
int *table = NULL;
int insert_in_table(int pos, int value) {
  if(!table) {
    table = (int *)malloc(sizeof(int) *TABLESIZE);
  }
  if(pos >= TABLESIZE) {
    return -1;
  }
  table[pos] = value;
  return 0;
}

其中：pos为int类型，可能为负数，这会导致在数组所引用的内存边界之外进行写入,可以将pos类型改为size_t避免

4）空字符错误

//错误
char array[]={
    '0','1','2','3','4','5','6','7','8'};
//正确的写法应为：
char array[]={
    '0','1','2','3','4','5','6','7','8',’\0’};
//或者
char array[11]={
    '0','1','2','3','4','5','6','7','8','9’};