＃include?
void?__stdcall?func(int?param1,int?param2,int?param3)
{
????int?var1=param1;
????int?var2=param2;
????int?var3=param3;
????printf("0x%08x\n",param1);?//打印出各個(gè)變量的內(nèi)存地址
????printf("0x%08x\n",param2);
????printf("0x%08x\n\n",param3);
????printf("0x%08x\n",&var1);
????printf("0x%08x\n",&var2);
????printf("0x%08x\n\n",&var3);
????return;
}

int?main()?{
????func(1,2,3);
????return?0;
}

編譯后的執(zhí)行結(jié)果是：

0x0012ff78
0x0012ff7c
0x0012ff80

0x0012ff68
0x0012ff6c
0x0012ff70

├———————┤<—函數(shù)執(zhí)行時(shí)的棧頂（ESP）、低端內(nèi)存區(qū)域
│?……?│
├———————┤
│?var?1?│
├———————┤
│?var?2?│
├———————┤
│?var?3?│
├———————┤
│?RET?│
├———————┤<—“__cdecl”函數(shù)返回后的棧頂（ESP）
│?parameter?1?│
├———————┤
│?parameter?2?│
├———————┤
│?parameter?3?│
├———————┤<—“__stdcall”函數(shù)返回后的棧頂（ESP）
│?……?│
├———————┤<—棧底（基地址?EBP）、高端內(nèi)存區(qū)域

上圖就是函數(shù)調(diào)用過(guò)程中堆棧的樣子了。首先，三個(gè)參數(shù)以從右到左的次序壓入堆棧，先壓“param3”，再壓“param2”，最后壓入“param1”；然后壓入函數(shù)的返回地址(RET)，接著跳轉(zhuǎn)到函數(shù)地址接著執(zhí)行（這里要補(bǔ)充一點(diǎn)，介紹UNIX下的緩沖溢出原理的文章中都提到在壓入RET后，繼續(xù)壓入當(dāng)前EBP，然后用當(dāng)前ESP代替EBP。然而，有一篇介紹windows下函數(shù)調(diào)用的文章中說(shuō)，在windows下的函數(shù)調(diào)用也有這一步驟，但根據(jù)我的實(shí)際調(diào)試，并未發(fā)現(xiàn)這一步，這還可以從param3和var1之間只有4字節(jié)的間隙這點(diǎn)看出來(lái)）；第三步，將棧頂(ESP)減去一個(gè)數(shù)，為本地變量分配內(nèi)存空間，上例中是減去12字節(jié)(ESP=ESP-3*4，每個(gè)int變量占用4個(gè)字節(jié))；接著就初始化本地變量的內(nèi)存空間。由于“__stdcall”調(diào)用由被調(diào)函數(shù)調(diào)整堆棧，所以在函數(shù)返回前要恢復(fù)堆棧，先回收本地變量占用的內(nèi)存(ESP=ESP+3*4)，然后取出返回地址，填入EIP寄存器，回收先前壓入?yún)?shù)占用的內(nèi)存(ESP=ESP+3*4)，繼續(xù)執(zhí)行調(diào)用者的代碼。參見(jiàn)下列匯編代碼：

;--------------func?函數(shù)的匯編代碼-------------------

:00401000?83EC0C?sub?esp,?0000000C?//創(chuàng)建本地變量的內(nèi)存空間
:00401003?8B442410?mov?eax,?dword?ptr?[esp+10]
:00401007?8B4C2414?mov?ecx,?dword?ptr?[esp+14]
:0040100B?8B542418?mov?edx,?dword?ptr?[esp+18]
:0040100F?89442400?mov?dword?ptr?[esp],?eax
:00401013?8D442410?lea?eax,?dword?ptr?[esp+10]
:00401017?894C2404?mov?dword?ptr?[esp+04],?ecx

……………………（省略若干代碼）

:00401075?83C43C?add?esp,?0000003C?;恢復(fù)堆棧，回收本地變量的內(nèi)存空間
:00401078?C3?ret?000C?;函數(shù)返回，恢復(fù)參數(shù)占用的內(nèi)存空間
;如果是“__cdecl”的話，這里是“ret”，堆棧將由調(diào)用者恢復(fù)

;-------------------函數(shù)結(jié)束-------------------------

;--------------主程序調(diào)用func函數(shù)的代碼--------------

:00401080?6A03?push?00000003?//壓入?yún)?shù)param3
:00401082?6A02?push?00000002?//壓入?yún)?shù)param2
:00401084?6A01?push?00000001?//壓入?yún)?shù)param1
:00401086?E875FFFFFF?call?00401000?//調(diào)用func函數(shù)
;如果是“__cdecl”的話，將在這里恢復(fù)堆棧，“add?esp,?0000000C”

聰明的讀者看到這里，差不多就明白緩沖溢出的原理了。先來(lái)看下面的代碼：

＃include?
＃include?

void?__stdcall?func()?{
????char?lpBuff[8]="\0";
????strcat(lpBuff,"AAAAAAAAAAA");
????return;
}

int?main()?{
????func();
????return?0;
}

編譯后執(zhí)行一下回怎么樣？哈，“”0x00414141”指令引用的”0x00000000”內(nèi)存。該內(nèi)存不能為”read”?！保胺欠ú僮鳌眹D！”41”就是”A”的16進(jìn)制的ASCII碼了，那明顯就是strcat這句出的問(wèn)題了。”lpBuff”的大小只有8字節(jié)，算進(jìn)結(jié)尾的\0，那strcat最多只能寫入7個(gè)”A”，但程序?qū)嶋H寫入了11個(gè)”A”外加1個(gè)\0。再來(lái)看看上面那幅圖，多出來(lái)的4個(gè)字節(jié)正好覆蓋了RET的所在的內(nèi)存空間，導(dǎo)致函數(shù)返回到一個(gè)錯(cuò)誤的內(nèi)存地址，執(zhí)行了錯(cuò)誤的指令。如果能精心構(gòu)造這個(gè)字符串，使它分成三部分，前一部份僅僅是填充的無(wú)意義數(shù)據(jù)以達(dá)到溢出的目的，接著是一個(gè)覆蓋RET的數(shù)據(jù)，緊接著是一段shellcode，那只要這個(gè)RET地址能指向這段shellcode的第一個(gè)指令，那函數(shù)返回時(shí)就能執(zhí)行shellcode了。但是軟件的不同版本和不同的運(yùn)行環(huán)境都可能影響這段shellcode在內(nèi)存中的位置，那么要構(gòu)造這個(gè)RET是十分困難的。一般都在RET和shellcode之間填充大量的NOP指令，使得exploit有更強(qiáng)的通用性。

├———————┤<—低端內(nèi)存區(qū)域
│?……?│
├———————┤<—由exploit填入數(shù)據(jù)的開(kāi)始
│?│
│?buffer?│<—填入無(wú)用的數(shù)據(jù)
│?│
├———————┤
│?RET?│<—指向shellcode，或NOP指令的范圍
├———————┤
│?NOP?│
│?……?│<—填入的NOP指令，是RET可指向的范圍
│?NOP?│
├———————┤
│?│
│?shellcode?│
│?│
├———————┤<—由exploit填入數(shù)據(jù)的結(jié)束
│?……?│
├———————┤<—高端內(nèi)存區(qū)域

windows下的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)除了可存放在棧中，還可以存放在堆中。了解C++的朋友都知道，C++可以使用new關(guān)鍵字來(lái)動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存。來(lái)看下面的C++代碼：

＃include?
＃include?
＃include?

void?func()
{
????char?*buffer=new?char[128];
????char?bufflocal[128];
????static?char?buffstatic[128];
????printf("0x%08x\n",buffer);?//打印堆中變量的內(nèi)存地址
????printf("0x%08x\n",bufflocal);?//打印本地變量的內(nèi)存地址
????printf("0x%08x\n",buffstatic);?//打印靜態(tài)變量的內(nèi)存地址
}

void?main()?{
????func();
????return;
}

程序執(zhí)行結(jié)果為：

0x004107d0
0x0012ff04
0x004068c0

可以發(fā)現(xiàn)用new關(guān)鍵字分配的內(nèi)存即不在棧中，也不在靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)。VC編譯器是通過(guò)windows下的“堆(heap)”來(lái)實(shí)現(xiàn)new關(guān)鍵字的內(nèi)存動(dòng)態(tài)分配。在講“堆”之前，先來(lái)了解一下和“堆”有關(guān)的幾個(gè)API函數(shù)：

-?HeapAlloc?在堆中申請(qǐng)內(nèi)存空間
-?HeapCreate?創(chuàng)建一個(gè)新的堆對(duì)象
-?HeapDestroy?銷毀一個(gè)堆對(duì)象
-?HeapFree?釋放申請(qǐng)的內(nèi)存
-?HeapWalk?枚舉堆對(duì)象的所有內(nèi)存塊
-?GetProcessHeap?取得進(jìn)程的默認(rèn)堆對(duì)象
-?GetProcessHeaps?取得進(jìn)程所有的堆對(duì)象
-?LocalAlloc
-?GlobalAlloc

當(dāng)進(jìn)程初始化時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)為進(jìn)程創(chuàng)建一個(gè)默認(rèn)堆，這個(gè)堆默認(rèn)所占內(nèi)存的大小為1M。堆對(duì)象由系統(tǒng)進(jìn)行管理，它在內(nèi)存中以鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)存在。通過(guò)下面的代碼可以通過(guò)堆動(dòng)態(tài)申請(qǐng)內(nèi)存空間：

HANDLE?hHeap=GetProcessHeap();
char?*buff=HeapAlloc(hHeap,0,8);

其中hHeap是堆對(duì)象的句柄，buff是指向申請(qǐng)的內(nèi)存空間的地址。那這個(gè)hHeap究竟是什么呢？它的值有什么意義嗎？看看下面這段代碼吧：

#pragma?comment(linker,"/entry:main")?//定義程序的入口
＃include?

_CRTIMP?int?(__cdecl?*printf)(const?char?*,?...);?//定義STL函數(shù)printf
/*---------------------------------------------------------------------------
?寫到這里，我們順便來(lái)復(fù)習(xí)一下前面所講的知識(shí)：
?(*注)printf函數(shù)是C語(yǔ)言的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫(kù)中函數(shù)，VC的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫(kù)由msvcrt.dll模塊實(shí)現(xiàn)。
?由函數(shù)定義可見(jiàn)，printf的參數(shù)個(gè)數(shù)是可變的，函數(shù)內(nèi)部無(wú)法預(yù)先知道調(diào)用者壓入的參數(shù)個(gè)數(shù)，函數(shù)只能通過(guò)分析第一個(gè)參數(shù)字符串的格式來(lái)獲得壓入?yún)?shù)的信息，由于這里參數(shù)的個(gè)數(shù)是動(dòng)態(tài)的，所以必須由調(diào)用者來(lái)平衡堆棧，這里便使用了__cdecl調(diào)用規(guī)則。BTW，Windows系統(tǒng)的API函數(shù)基本上是__stdcall調(diào)用形式，只有一個(gè)API例外，那就是wsprintf，它使用__cdecl調(diào)用規(guī)則，同printf函數(shù)一樣，這是由于它的參數(shù)個(gè)數(shù)是可變的緣故。
?---------------------------------------------------------------------------*/
void?main()
{
????HANDLE?hHeap=GetProcessHeap();
????char?*buff=HeapAlloc(hHeap,0,0x10);
????char?*buff2=HeapAlloc(hHeap,0,0x10);
????HMODULE?hMsvcrt=LoadLibrary("msvcrt.dll");
????printf=(void?*)GetProcAddress(hMsvcrt,"printf");
????printf("0x%08x\n",hHeap);
????printf("0x%08x\n",buff);
????printf("0x%08x\n\n",buff2);
}

執(zhí)行結(jié)果為：

0x00130000
0x00133100
0x00133118

hHeap的值怎么和那個(gè)buff的值那么接近呢？其實(shí)hHeap這個(gè)句柄就是指向HEAP首部的地址。在進(jìn)程的用戶區(qū)存著一個(gè)叫PEB(進(jìn)程環(huán)境塊)的結(jié)構(gòu)，這個(gè)結(jié)構(gòu)中存放著一些有關(guān)進(jìn)程的重要信息，其中在PEB首地址偏移0x18處存放的ProcessHeap就是進(jìn)程默認(rèn)堆的地址，而偏移0x90處存放了指向進(jìn)程所有堆的地址列表的指針。windows有很多API都使用進(jìn)程的默認(rèn)堆來(lái)存放動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，如windows 2000下的所有ANSI版本的函數(shù)都是在默認(rèn)堆中申請(qǐng)內(nèi)存來(lái)轉(zhuǎn)換ANSI字符串到Unicode字符串的。對(duì)一個(gè)堆的訪問(wèn)是順序進(jìn)行的，同一時(shí)刻只能有一個(gè)線程訪問(wèn)堆中的數(shù)據(jù)，當(dāng)多個(gè)線程同時(shí)有訪問(wèn)要求時(shí)，只能排隊(duì)等待，這樣便造成程序執(zhí)行效率下降。

最后來(lái)說(shuō)說(shuō)內(nèi)存中的數(shù)據(jù)對(duì)齊。所位數(shù)據(jù)對(duì)齊，是指數(shù)據(jù)所在的內(nèi)存地址必須是該數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的整數(shù)倍，DWORD數(shù)據(jù)的內(nèi)存起始地址能被4除盡，WORD數(shù)據(jù)的內(nèi)存起始地址能被2除盡，x86 CPU能直接訪問(wèn)對(duì)齊的數(shù)據(jù)，當(dāng)他試圖訪問(wèn)一個(gè)未對(duì)齊的數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)在內(nèi)部進(jìn)行一系列的調(diào)整，這些調(diào)整對(duì)于程序來(lái)說(shuō)是透明的，但是會(huì)降低運(yùn)行速度，所以編譯器在編譯程序時(shí)會(huì)盡量保證數(shù)據(jù)對(duì)齊。同樣一段代碼，我們來(lái)看看用VC、Dev-C++和lcc三個(gè)不同編譯器編譯出來(lái)的程序的執(zhí)行結(jié)果：

＃include?

int?main()
????{
????int?a;
????char?b;
????int?c;
????printf("0x%08x\n",&a);
????printf("0x%08x\n",&b);
????printf("0x%08x\n",&c);
????return?0;
}

這是用VC編譯后的執(zhí)行結(jié)果：

0x0012ff7c
0x0012ff7b
0x0012ff80

變量在內(nèi)存中的順序：b(1字節(jié))-a(4字節(jié))-c(4字節(jié))。

這是用Dev-C++編譯后的執(zhí)行結(jié)果：

0x0022ff7c
0x0022ff7b
0x0022ff74

變量在內(nèi)存中的順序：c(4字節(jié))-中間相隔3字節(jié)-b(占1字節(jié))-a(4字節(jié))。

這是用lcc編譯后的執(zhí)行結(jié)果：

0x0012ff6c
0x0012ff6b
0x0012ff64

變量在內(nèi)存中的順序：同上。

三個(gè)編譯器都做到了數(shù)據(jù)對(duì)齊，但是后兩個(gè)編譯器顯然沒(méi)VC“聰明”，讓一個(gè)char占了4字節(jié)，浪費(fèi)內(nèi)存哦。

基礎(chǔ)知識(shí)：
堆棧是一種簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是一種只允許在其一端進(jìn)行插入或刪除的線性表。允許插入或刪除操作的一端稱為棧頂，另一端稱為棧底，對(duì)堆棧的插入和刪除操作被稱為入棧和出棧。有一組CPU指令可以實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)程的內(nèi)存實(shí)現(xiàn)堆棧訪問(wèn)。其中，POP指令實(shí)現(xiàn)出棧操作，PUSH指令實(shí)現(xiàn)入棧操作。CPU的ESP寄存器存放當(dāng)前線程的棧頂指針，EBP寄存器中保存當(dāng)前線程的棧底指針。CPU的EIP寄存器存放下一個(gè)CPU指令存放的內(nèi)存地址，當(dāng)CPU執(zhí)行完當(dāng)前的指令后，從EIP寄存器中讀取下一條指令的內(nèi)存地址，然后繼續(xù)執(zhí)行。