來源 | 電子伊甸園
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隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,嵌入式設(shè)備正分布在一個充滿可以被攻擊者利用的源代碼級安全漏洞的環(huán)境中。因此,嵌入式軟件開發(fā)人員應(yīng)該了解不同類型的安全漏洞——特別是代碼注入。
術(shù)語“代碼注入”意味著對程序的常規(guī)數(shù)據(jù)輸入可以被制作成“包含代碼”,并且該程序可以被欺騙來執(zhí)行該代碼。 代碼注入缺陷意味著黑客可以劫持現(xiàn)有進(jìn)程,并以與原始進(jìn)程相同的權(quán)限執(zhí)行任何他們喜歡的代碼。
在許多嵌入式系統(tǒng)中,進(jìn)程需要以最高的權(quán)限運(yùn)行,因此成功的代碼注入攻擊可以完全控制機(jī)器以及竊取數(shù)據(jù),導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生故障,將其作為其僵尸網(wǎng)絡(luò)成員或使其永久無法使用。
代碼注入漏洞的關(guān)鍵方面是:
該程序從輸入通道讀取數(shù)據(jù)
該程序?qū)?shù)據(jù)視為代碼并對其進(jìn)行編譯
1 格式化字符串漏洞 大多數(shù)C程序員熟悉printf函數(shù)。大體上,這些格式字符串后跟一個其他參數(shù)的列表,并且該格式字符串被解釋為一組指令,用于將剩余的參數(shù)呈現(xiàn)為字符串。大多數(shù)用戶知道如何編寫最常用的格式說明符:例如字符串,小數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)——%s,%d,%f——但是不知道還有其他格式字符串指令可以被濫用。
以下是printf函數(shù)通常被濫用的一種方式。有些程序員習(xí)慣編譯字符串如下:
printf(str);
因?yàn)樵贑運(yùn)行時沒有機(jī)制可以告訴機(jī)器已經(jīng)沒有更多的參數(shù)了,所以printf將簡單地選擇恰好在堆棧中的下一個項(xiàng)目,將其編譯為一個整數(shù)并打印出來。很容易看出,這可以用來從棧中打印任意數(shù)量的信息。例如,如果str包含'%d%d%d%d',則將會打印堆棧上接下來四個字的值。
雖然這是一個代碼注入安全漏洞,但由于它唯一可能造成的傷害就是可以被用來獲取棧中的數(shù)據(jù),所以它還是可以被原諒的。可如果位于那里的是敏感數(shù)據(jù)(如密碼或證書密鑰),情況就會變得很糟;而且由于攻擊者還可以在那里寫入任意內(nèi)存地址,因此情況還可能會變得更糟。
printf(“1234%n”,&i);
真正對攻擊者來說有價值的目標(biāo)是讓攻擊者控制程序的執(zhí)行部分。如果一個局部變量是一個函數(shù)指針,則攻擊者可以通過該指針的后續(xù)調(diào)用來編寫代碼,實(shí)現(xiàn)自己的目標(biāo)。當(dāng)函數(shù)返回時,攻擊者還可以將指令要被送達(dá)的地址覆蓋重寫。
2 避免代碼注入
應(yīng)該遵循的兩個黃金規(guī)則以防止代碼注入漏洞: 1.如果你可以避免的話,盡量不要將數(shù)據(jù)像代碼一樣編譯; 2.如果你無法避免的話,請確保在使用數(shù)據(jù)之前驗(yàn)證數(shù)據(jù)是否良好。
為避免格式字符串的漏洞,這些規(guī)則中的第一個是最合適的; 你可以編寫代碼如下:
printf(“%s”,str);
3 測試漏洞
測試這些類型的漏洞可能很困難; 即使能實(shí)現(xiàn)非常高的代碼覆蓋率的測試也不能觸發(fā)這些問題。測試安全漏洞時,測試人員必須采取一個攻擊者的心態(tài)。諸如模糊測試的技術(shù)可能是有用的,但是該技術(shù)通常太隨機(jī),無法高度可靠。
靜態(tài)分析可以有效地發(fā)現(xiàn)代碼注入漏洞。注意到早期生成的靜態(tài)分析工具(如lint及其后代衍生產(chǎn)品)很不擅長發(fā)現(xiàn)這樣的漏洞,因?yàn)橄胍獙?shí)現(xiàn)精確的查找漏洞就需要完成整個程序的路徑敏感分析。
最近出現(xiàn)的先進(jìn)的靜態(tài)分析工具更加有效。靜態(tài)分析工具廠商對于哪些接口有危險,尋找目標(biāo)的知識基礎(chǔ)以及如何有效地進(jìn)行這些工作已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。
這里使用的關(guān)鍵技術(shù)是污染分析或危險信息流分析。這些工具通過首先識別潛在風(fēng)險數(shù)據(jù)的來源,并對信息進(jìn)行追蹤,了解信息是如何通過代碼不經(jīng)過驗(yàn)證就流入正在使用的位置的。 同時這也是能實(shí)現(xiàn)整個流程可視化的最好工具。
4 結(jié)論
代碼注入漏洞是危險的安全問題,因?yàn)樗鼈兛赡茉试S攻擊者中斷程序,有時甚至完全控制程序。那些關(guān)心如何在一個充滿潛在惡意的互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中確保他們的嵌入式代碼能夠安全使用的開發(fā)人員,應(yīng)該將這樣的代碼注入漏洞,在開發(fā)周期和嚴(yán)格的代碼檢查中盡早消除。而上面提到的高級靜態(tài)分析工具是被推薦使用的。
來源:
http://www.newelectronics.co.uk/electronics-technology/code-injection-a-common-vulnerability/150031/
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