Zahn - Unix-Netzwerkprogramminerung mit Threads, Sockets und SSL

2.3 Buffer-Overflows und Format-String-Schwachstellen 51
StackSegment
Rücksprungadresse
StackBasiszeiger
int ok;
char buffer[8];
(4 Bytes)
(8 Bytes)
HeapSegment (dynamische Bereiche)
BSS/DataSegment (globale Variablen)
TextSegment (Programmcode)
Abb. 2.7. Speicherbelegung von Beispiel 2.11
besseren Verständnis nochmals Abb. 2.3. Die Abbildung zeigt die typische
Speicherbelegung von Prozessen: Das Text-Segment enthält den Maschinencode
des Programms, Data- und BSS-Segment beherbergen die globalen Variablen,
im Heap-Segment liegen die dynamisch allozierten Speicherblöcke und
im von oben nach unten wachsenden Stack-Segment werden Registerwerte
zwischengespeichert und sowohl Funktionsargumente als auch lokale Variablen
abgelegt. Außerdem wird vor dem Aufruf eines Unterprogramms dort
die Rücksprungadresse hinterlegt. Abbildung 2.7 zeigt, wie der Stack beim
Aufruf von user_exists() aus Beispiel 2.11 in etwa aussehen könnte.
Durch Kenntnis eines möglichen Buffer-Overflows kann jetzt versucht werden,
mehr als nur den Inhalt der Variable ok zu überschreiben. Viel interessanter ist
für Angreifer meist die gezielte Manipulation der Rücksprungadresse und das
Einbringen eigenen Maschinencodes in das vorhandene Programm. Durch eine
entsprechend lange Eingabe überschreibt man zunächst die lokalen Variablen
der Funktion, setzt den Stack-Basiszeiger und die Rücksprungadresse auf den
Anfang des eigenen Maschinencodes, den man im Rest der Eingabe gleich
mitliefert. Abbildung 2.8 veranschaulicht das prinzipielle Vorgehen bei einem
Exploit, d. h. beim Ausnutzen einer solchen Sicherheitslücke.
Der auf diese Weise eingebrachte eigene Maschinencode wird nun bei der
späteren Rückkehr aus der Funktion anstelle der ursprünglich hinterlegten
Rücksprungadresse angesprungen und ausgeführt. Der Stackzeiger verweist
auf den Speicherbereich unterhalb der eigenen Maschinenbefehle, der Stack
kann damit uneingeschränkt von den neuen Befehlen verwendet werden. Oftmals
beschränkt sich der illegal eingebrachte Programmcode auf das Öffnen
einer neuen Shell, über die dann mit den Privilegien des angegriffenen Ser-