网络攻防技术——软件漏洞概述

一 漏洞的概念

漏洞是指信息系统的硬件、软件、操作系统、网络协议、数据库等在设计上、实现上出现的可以被攻击者利用的错误、缺陷和疏漏。

通俗的说，漏洞就是可以被攻击利用的系统弱点。 本文将重点讨论软件漏洞。

二 软件普遍存在的攻击面

1 代码层面

是否可以被逆向分析，是否可以被篡改并重打包

例如：栈溢出漏洞、堆溢出漏洞

检测/利用方式：静态代码审计 等

2 通信层面

通信是否可以被劫持，更新机制是否存在问题，证书校验机制是否严格

例如：HTTP和HTTPS的区别、中间人攻击（证书校验）、密钥长度过短

检测/利用方式：抓包、密钥破解（例如彩虹表）等

3 文件层面

关键文件是否可以被替换或更改，数据是否明文存储

例如：DLL劫持（早期Windows系统）、本地数据未加密

检测/利用方式：数据库恢复取证等

4 业务逻辑

登陆认证是否可以被绕过，是否存在重放攻击风险

例如：业务逻辑缺陷（例如银行负金额转账）、重放攻击

检测/利用方式：重放攻击等

5 运行时

运行的内存是否可以远程注入，关键组件是否暴露

例如：本地游戏作弊器

检测/利用方式：漏洞扫描等

三 漏洞研究概述

1 漏洞研究方向：

1）漏洞扫描与检测

• 源码扫描
• 特征扫描： 端口、函数、特征字符串、已有知识库

2）漏洞攻击检测

• 基于流量的检测
• 基于插桩的检测： CFO控制流图、ROP链检测、异常跳转检测

3）漏洞危害评估

• 评估维度
• 评估指标
• 评分标准

4）漏洞挖掘

• 代码审计
• 补丁比较
• Fuzz

5）漏洞利用

• 污点分析
• 符号执行
• shellcode编写
• 利用技巧： jmp esp、 jmp ebp、 ROP、 堆喷射

6）漏洞分析（获取漏洞细节）

• 静态分析
• 动态调试

四 漏洞类型详解

1 按效果分类：

1）代码执行

代码执行漏洞是指应用程序本身过滤不严，用户可以通过请求将代码注入到应用中执行。当应用在调用一些能将字符串转化成代码的函数（如php中的eval）时，没有考虑到用户是否能控制这个字符串，将造成代码注入漏洞。

2）信息泄露

3）提权

提权即提高自己在服务器中的权限，主要针对网站入侵过程中，当入侵某一网站时，通过各种漏洞提升webshell权限以夺得该服务器权限。

4）拒绝服务DOS

通过输入畸形数据使系统进入异常或崩溃状态，从而影响系统或软件正常运行，影响服务正常使用。

5）认证绕过

通过构造特定输入，使程序进入由于涉及疏漏而产生的逻辑路径，该逻辑路径可绕过系统正常的身份认证等环节，从而可以非授权的获取系统或数据访问权限。如SQL注入等。

2 按类型分类：

1）栈溢出漏洞

2）堆溢出漏洞

3）格式化字符串漏洞

4）释放再使用（UAF） 漏洞

五 POC EXP Shellcode

POC：全称"Proof of Concept"，中文”概念验证“，常指一段漏洞证明的代码。

EXP：全称"Exploit"，中文”利用“，指利用系统漏洞进行攻击的动作。

Shellcode：成功exploit后，真正的目标系统执行的代码或指令，playload的一种，由于其建立正向/反向shell而得名。

EXP相当于导弹，Shellcode相当于核弹头或者是炸药。

六 漏洞利用防护机制

1 GS编译保护机制

为了解决返回地址被栈溢出覆盖的问题。

其基本原理是修改C编译器GCC，编译时，在函数返回地址之前插入一个数值，以便将一个“探测”值插入到返回地址的前面。在任何函数返回之前，它检查这个值有没有被改变。如果攻击者在栈溢出攻击时改写返回地址，探测器的值就可能被改变，系统就会相应地中止执行。

该方法可以有效防止缓冲区溢出修改函数返回地址，但无法防止缓冲区溢出通过改写其他内存区域来攻击系统。

绕过GS：攻击SEH机制

2 DEP机制

**数据执行保护（DEP）**是软硬件相结合的技术。当EDP开启时，系统会将多个内存页的属性标记为不可执行，当程序试图执行位于不可执行页面（堆、栈及内存池等）上的代码时，就会触发访问违规异常。程序就转而处理异常，或直接将进程终止。

3 ASLR机制

地址空间分布随机化（Address Space Layout Randomization, ASLR）是一种用于阻止缓冲区溢出攻击的计算机安全技术。

为了防止攻击者跳转到内存中的特定函数位置，ASLR在一个进程的地址空间中随机地排列程序的关键区域，包括可执行代码的基址，以及栈、堆和库模块的位置。

该机制及其对抗在我的博文网络攻防技术——缓冲区溢出攻击（基于服务器）有体现，可以参考。

4 SafeSEH机制

Windows是以SEH节点链表的形式来组织和管理异常处理结构的，其结构如下图所示：

SafeSEH在程序调用异常处理函数之前，对要调用的异常处理函数进行一系列有效性校验，当发现异常处理函数不可靠时将终止异常处理函数的调用。

七 参考文献/链接

• 《网络攻防技术》（第2版） 机械工业出版社
• 栈溢出 https://blog.csdn.net/Little_Small_Joze/article/details/113615610
• 堆溢出 https://blog.csdn.net/Morphy_Amo/article/details/122323280
• 静态代码审查 https://blog.csdn.net/qq_36828822/article/details/127183643
• HTTP和HTTPS https://blog.csdn.net/xiaoming100001/article/details/81109617
• 中间人攻击 https://baike.baidu.com/item/%E4%B8%AD%E9%97%B4%E4%BA%BA%E6%94%BB%E5%87%BB/1739730?fr=ge_ala
• 抓包 https://baike.baidu.com/item/%E6%8A%93%E5%8C%85/9929103?fr=ge_ala
• 彩虹表 https://baike.baidu.com/item/%E5%BD%A9%E8%99%B9%E8%A1%A8/689313
• DLL劫持 https://blog.csdn.net/qq_46804551/article/details/12454660
• 重放攻击 https://baike.baidu.com/item/%E9%87%8D%E6%94%BE%E6%94%BB%E5%87%BB/2229240?fr=ge_ala
• Fuzz测试 https://blog.51cto.com/u_14601424/7771675
• 代码执行 https://blog.csdn.net/weixin_45007073/article/details/113038152
• 提权 https://blog.csdn.net/weixin_45677119/article/details/111561223
• 格式化字符串漏洞 https://blog.csdn.net/weixin_62675330/article/details/122907791
• UAF https://blog.csdn.net/microzone/article/details/70800169/
• 绕过GS：攻击SEH机制 https://zhuanlan.zhihu.com/p/32331375
• 网络攻防技术——缓冲区溢出攻击（基于服务器）https://blog.csdn.net/wion03/article/details/133856446