Cyber Security Academy · Oppitunti

Pinopuskurin ylivuodot

Ymmärrätte pinon rakenteen ja EIP:n/RIP:n ylivuodon sekä kirjoitatte toimivan exploitin haavoittuvalle C-binaarille.

Oppitunti 1/413 vaihetta

Pinopuskurin ylivuodot on ilmainen Cyber Security Academy-oppitunti CoddyKitissä. Tämä on oppitunti 1/4. Voit lukea tästä oppimispolusta kokonaan mitkä tahansa 3 oppituntia ilmaiseksi — sen jälkeen CoddyKit PRO avaa kaikki oppitunnit sekä käytännön harjoittelun sisäänrakennetulla koodieditorilla ja ympäri vuorokauden toimivalla tekoälytuutorilla. Oppitunti kuuluu Cyber Security Academy-oppimispolkuun, ja edistymisesi synkronoituu verkon ja CoddyKit-sovelluksen välillä. Cyber Security Academy-kurssilla on yhteensä 4 oppituntia.

Mikä on puskuriylivuoto

Puskuriylivuoto tapahtuu, kun puskuriin kirjoitetaan enemmän dataa kuin siihen mahtuu. Ylimääräiset tiedot korvaavat viereisen muistin sisältöä, mikä voi vioittaa ohjausrakenteita ja ohjata ohjelman suorituksen uudelleen.

Pinomuistin rakenne

Kutsupino sisältää paikalliset muuttujat (puskurit), tallennetun kehysosoittimen (SFP) ja paluuosoitteen (RIP/EIP) — kohdan, josta suoritus jatkuu funktion palatessa. Paikallisen puskurin ylivuoto voi korvata paluuosoitteen.

Klassinen pinon murskaus

Jos ohjelma kutsuu gets() tai strcpy() tarkistamatta pituutta, hyökkääjä voi syöttää riittävästi tavuja täyttääkseen puskurin ja korvatakseen paluuosoitteen shellcoden tai hyödyllisen gadgetin osoitteella.

// Vulnerable C code:
void vuln() {
  char buf[64];
  gets(buf);  // No bounds checking!
}

Siirtymän etsiminen

Määrittäkää kuvion avulla, kuinka monta tavua tarvitaan paluuosoitteeseen asti:

# Generate a cyclic pattern:
python3 -c "from pwn import *; print(cyclic(200))" | ./vuln
# After crash, find offset:
python3 -c "from pwn import *; print(cyclic_find(0x61616166))"

Suojaukset: pinokanariat

Pinokanaria on satunnainen arvo, joka sijoitetaan paikallisten muuttujien ja tallennetun paluuosoitteen väliin. Ennen paluuta kanaria tarkistetaan — jos sen arvo on korvattu, ohjelma lopetetaan. Suojaus on ohitettava klassisen ylivuodon hyödyntämiseksi.

Suojaukset: ASLR

Address Space Layout Randomization (ASLR) satunnaistaa pinon, heapin ja kirjastojen perusosoitteen jokaisella suorituskerralla. Ilman nykyisen osoitteen paljastavaa tietovuotoa hyppykohdan arvaaminen on 64-bittisissä järjestelmissä käytännössä mahdotonta.

Suojaukset: NX/DEP

NX (No-Execute) / DEP (Data Execution Prevention) merkitsee pinon ei-suoritettavaksi. Puskuriin syötettyä shellcodea ei voida suorittaa suoraan. Tämä pakottaa hyökkääjät käyttämään Return-Oriented Programming (ROP) -tekniikkaa.

Osoitteiden vuotaminen

ASLR:n ohittamiseksi hyökkääjät tarvitsevat tietovuodon: format string -haavoittuvuuden, heap-muistin ylitse lukemisen (kuten Heartbleedissä) tai hyödynnettävässä funktiossa olevan luettavan osoittimen. Yksi vuotanut osoite paljastaa siirtymän ja mahdollistaa muiden osoitteiden laskemisen.

Yksinkertaisen exploitin kirjoittaminen

Yksinkertainen 32-bittinen pinopuskurin ylivuoto ilman suojauksia:

# Python exploit skeleton (pwntools):
from pwn import *
p = process("./vuln")
offset = 76
shellcode = asm(shellcraft.sh())
payload = shellcode + b"A" * (offset - len(shellcode)) + p32(stack_addr)
p.sendline(payload)
p.interactive()

ret2libc-tekniikka

ret2libc ohittaa NX:n palaamalla libc-funktioihin, kuten funktioon system(), shellcoden sijaan. Hyökkääjä korvaa paluuosoitteen funktion system osoitteella ja välittää argumenttina "/bin/sh".

Exploitien kehitystyökalut

Keskeiset työkalut:

pwntools — Python-kirjasto exploitien tekemiseen
GDB + pwndbg/peda — debuggeri exploitien apuominaisuuksilla
checksec — näyttää binäärin suojaukset
ROPgadget / ropper — etsii ROP-ketjuja

checksec --file=./vuln

Pikatarkistus: pinopuskurin ylivuoto

Mikä suojaus sijoittaa satunnaisen arvon paikallisten muuttujien ja tallennetun paluuosoitteen väliin ja lopettaa ohjelman, jos arvo ylikirjoitetaan?

Vastaa interaktiivisessa oppitunnissa

Oppitunnin yhteenveto

Pinopuskurin ylivuodot ylikirjoittavat paluuosoitteen täyttämällä puskuria sen rajojen yli. Suojauksiin kuuluvat pinokanariat (havaitsevat ylikirjoitukset), ASLR (satunnaistaa osoitteet) ja NX/DEP (tekee pinosta ei-suoritettavan). ret2libc ohittaa NX:n. Tietovuodot kukistavat ASLR:n. pwntools helpottaa exploitien kehittämistä.

Aloita maksutta

Opi Cyber Security Academy tekoälytuutorin avulla — ilmaiseksi

Kirjoita ja suorita oikeaa koodia selaimessa, saa välitöntä apua tekoälytuutorilta ympäri vuorokauden ja jatka siitä, mihin jäit, verkossa tai sovelluksessa.

Kurssit: 76
Oppitunnit: 303

Aloita opiskelu maksutta Näytä koko kurssi

Usein kysytyt kysymykset

Onko oppitunti ”Pinopuskurin ylivuodot” ilmainen?

Kyllä — voit lukea täällä verkossa kokonaan ilmaiseksi mitkä tahansa Cyber Security Academy-oppimispolun 3 oppituntia, myös oppitunnin “Pinopuskurin ylivuodot”. Sen jälkeen CoddyKit PRO avaa kaikki oppitunnit sekä interaktiiviset harjoitukset sisäänrakennetulla koodieditorilla ja ympäri vuorokauden toimivalla tekoälytuutorilla. Cyber Security Academy-kurssilla on yhteensä 4 oppituntia.

Mitä opin oppitunnilla ”Pinopuskurin ylivuodot”?

Ymmärrätte pinon rakenteen ja EIP:n/RIP:n ylivuodon sekä kirjoitatte toimivan exploitin haavoittuvalle C-binaarille. Harjoittelet Cyber Security Academy-aihetta koodilla, jonka suoritat suoraan selaimessa. Ympäri vuorokauden käytettävissä oleva tekoälytuutori vastaa kysymyksiisi oppitunnin aikana.

Tarvitsenko kokemusta aloittaakseni Cyber Security Academy-opiskelun?

Aiempi kokemus ei ole tarpeen. CoddyKitin Cyber Security Academy-oppimispolku sopii vasta-alkajista edistyneisiin, joten voit aloittaa tästä tai alusta ja edetä omaan tahtiisi. Tämä on oppitunti 1/4.

Kuinka kauan ”Pinopuskurin ylivuodot”-oppitunnin suorittaminen kestää?

Useimmat CoddyKitin oppitunnit kestävät noin 5–10 minuuttia. Jokainen oppitunti on lyhyt ja interaktiivinen, joten edistyt tasaisesti ja voit jatkaa siitä, mihin jäit – sekä verkossa että sovelluksessa.

Voinko kirjoittaa ja suorittaa koodia tällä Cyber Security Academy-oppitunnilla?

Kyllä. Jokainen Cyber Security Academy-oppitunti sisältää sisäänrakennetun koodieditorin, joten voit kirjoittaa ja suorittaa oikeaa koodia suoraan selaimessa ja saada välitöntä palautetta tekoälyltä – paikallista asennusta ei tarvita.

Kaikki tämän kurssin oppitunnit

Pinopuskurin ylivuodot
Return-Oriented Programming (ROP)
Muotoilumerkkijonohaavoittuvuudet
Heapin hyväksikäyttö: use-after-free ja heap spraying

← Takaisin: Cyber Security Academy