《0day安全》堆溢出利用(上)——DWORD SHOOT

本文深入探讨了堆溢出利用原理,解释了如何通过构造数据改写堆块指针实现DWORD SHOOT,即在32位系统中向任意地址写入4字节数据。通过示例源码和实验过程,展示了如何利用DWORD SHOOT进行内存操控,以及可能引发的安全风险。

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堆溢出利用原理

溢出利用的精髓就是用精心构造的数据去溢出下一个堆块的块首,改写块首中的前向指针(flink)和后向指针(blink),然后在分配、释放、合并等操作发生时伺机获得一次向内存任意地址写入任意数据的机会。
我们把这种能够向内存任意位置写入任意数据的机会称为“DWORD SHOOT”。注意:DWORD SHOOT 发生时,我们不但可以控制射击的目标(任意地址),还可以选用适当的子弹(4 字节恶意数据),32位系统的话地址是4字节,就是dword,所以这名字也容易理解。
通过 DWORD SHOOT,攻击者可以进而劫持进程,运行 shellcode。
在这里插入图片描述

Target payload result
栈帧中的函数返回地址 shellcode起始地址 函数返回时,跑去执行shellcode
栈帧中的S.E.H句柄 shellcode起始地址 异常发生时,跑去执行shellcode
重要函数的调用地址 shellcode起始地址 函数调用时,跑去执行shellcode

源码

#include <windows.h>
int main()
{
   
   
### 堆溢出中的 DWORD 错误分析 堆溢出是一种常见的内存安全漏洞,通常发生在程序试图向分配的堆空间写入超出其边界的数据时。当涉及到 `DWORD` 类型时,这类错误可能更加隐蔽和复杂。 #### 错误原因 1. **缓冲区大小不匹配** 如果程序员在申请堆内存时不恰当地计算了所需的空间量,可能会导致实际使用的缓冲区小于预期。例如,在某些情况下,开发者可能忘记考虑字符串终止符或其他额外字节的需求[^4]。 2. **指针操作失误** 不正确的指针算术运算可能导致越界访问。特别是对于像 `DWORD` 这样的固定宽度整数类型,任何对其数组的操作都应严格遵循定义好的界限。一旦越过这些界限,就可能发生覆盖相邻对象的情况,进而破坏程序状态或引发崩溃[^3]。 3. **缺乏输入验证** 当外部输入被用于决定动态分配多少个 `DWORD` 单元时,如果没有充分校验这个数值的有效性和合理性,则容易受到恶意构造的数据影响,造成非法写入行为。 #### 解决方案 为了防止上述提到的各种问题的发生,建议采取以下措施: - **精确控制内存分配** 使用适当的方法来确定所需的内存量,并始终留有足够的余量以应对潜在的增长需求。此外,优先选用高级别的抽象库来进行复杂的内存管理任务,因为它们往往内置了许多保护机制。 - **加强边界检查** 编程实践中应当养成良好的习惯——无论何时何地都要仔细审查涉及指针移动以及基于索引访问元素的地方。确保每次读取/写入都不会触及到不应该触碰的位置。 - **实施严格的参数过滤** 对所有来自外界的信息源施加必要的约束条件,拒绝接受那些看起来不合理或者明显有害的内容。这不仅有助于抵御有意为之的安全威胁,也能有效降低意外事故发生的概率[^5]。 ```cpp // 示例代码展示如何安全处理 DWORD 数组 void safe_write_dwords(DWORD* buffer, size_t count) { if (!buffer || count <= 0) return; // 预先设定最大允许长度 const size_t MAX_COUNT = (SIZE_MAX / sizeof(DWORD)) - 1; // 确保不会超过预设的最大值 size_t actual_count = std::min(count, MAX_COUNT); for (size_t i = 0; i < actual_count; ++i) { // 执行具体业务逻辑前再次确认索引有效性 if ((uintptr_t)(buffer + i) >= (uintptr_t)((char*)buffer + MAX_SAFE_SIZE)) break; *(buffer + i) = some_value(); // 安全赋值语句 } } ```
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