栈溢出漏洞原理

堆栈溢出攻击原理eax, ebx, ecx, edx, esi, edi, ebp, esp等都是X86 汇编语言中CPU 上的通用寄存器的名称，是32位的寄存器。

如果用C语言来解释，可以把这些寄存器当作变量看待。

比方说：add eax,-2 ; //可以认为是给变量eax加上-2这样的一个值。

这些32位寄存器有多种用途，但每一个都有“专长”，有各自的特别之处。

EAX 是"累加器"(accumulator), 它是很多加法乘法指令的缺省寄存器。

EBX是"基地址"(base)寄存器, 在内存寻址时存放基地址。

ECX 是计数器(counter), 是重复(REP)前缀指令和LOOP指令的内定计数器。

EDX则总是被用来放整数除法产生的余数。

ESI/EDI分别叫做"源/目标索引寄存器"(source/destination index),因为在很多字符串操作指令中, DS:ESI指向源串,而ES:EDI指向目标串.EBP是"基址指针"(BASE POINTER), 它最经常被用作高级语言函数调用的"框架指针"(frame pointer). 在破解的时候,经常可以看见一个标准的函数起始代码:push ebp ;保存当前ebpmov ebp,esp ;EBP设为当前堆栈指针sub esp, xxx ;预留xxx字节给函数临时变量....这样一来,EBP 构成了该函数的一个框架, 在EBP上方分别是原来的EBP, 返回地址和参数. EBP下方则是临时变量. 函数返回时作mov esp,ebp/pop ebp/ret 即可.ESP专门用作堆栈指针，被形象地称为栈顶指针，堆栈的顶部是地址小的区域，压入堆栈的数据越多，ESP也就越来越小。

在32位平台上，ESP每次减少4字节。

esp：寄存器存放当前线程的栈顶指针ebp：寄存器存放当前线程的栈底指针eip：寄存器存放下一个CPU指令存放的内存地址，当CPU执行完当前的指令后，从EIP寄存器中读取下一条指令的内存地址，然后继续执行。

栈溢出漏洞攻击原理及防护技术发布时间：2011年06月29日∙o分享∙推荐∙打印∙收藏文/H3C攻防研究团队现阶段的安全漏洞种类很多，包括大家熟悉的SQL注入漏洞、缓存溢出漏洞、XSS跨站脚本漏洞等。

而栈溢出漏洞作为缓冲区溢出漏洞的一种特定的表现形式，在现实网络环境中比较普遍。

本文将从栈溢出漏洞的原理、攻击形式及防护方法等方面进行介绍一、栈溢出漏洞的原理栈溢出（Stack Overflow）是在网络与分布式系统中被广泛利用的一种漏洞类型。

在汇编中，以线程为线索的指令执行对函数的调用及局部变量的存取是依靠栈来实现的，黑客可以使用特定的脚本语言，通过网络远程向对外提供业务的服务器进行攻击，利用对栈中数据的填充越界，实现有效的漏洞攻击。

下面的例子对该过程进行了详细的描述：下面这段C代码的vulnerable_func函数用于完成对input字符串的临时存储及对变量isSafe的判断，同时主程序main中，分别对该函数进行正确及错误的参数输入，两相对比可以看出正常调用的栈处理赋值及不正常时的栈溢出情形。

函数关键代码如下所示：int vulnerable_func(char * input){int isSafe = 0;char vulnerable_var[16];strcpy(vulnerable_var, input);if (isSafe == 0){printf("Check error!\n");return 1;}printf("Check Pass!\n");return 0;}int main(int argc, char* argv[]){vulnerable_func("Hello World!\n");vulnerable_func("Hello World!AAAAAAAAAAAAAAA");return 0;}通过特定的技术手段，调用查看两种情况下函数调用的栈处理过程，得到的栈参数赋值如图1所示：地址0013FEFC开始的16个字节为vulnerable_var变量在栈中的存储空间；地址0013FF0C为isSafe 变量在栈中的地址；地址0013FF10为m ain函数EBP在栈中的地址；地址0013FF14为函数返回地址在栈中的存储地址图1正常栈与溢出栈对比图进一步分析可知，图1右图中超计划输入的数据覆盖了栈中isSafe变量、EBP和函数返回地址所在内存空间的内容，一般会引发数据混乱或程序崩溃。

栈溢出原理栈溢出是指在程序执行中，当一个函数调用另一个函数时，在栈上分配的内存不足以支持所需的返回地址、局部变量和其他数据，导致某些数据在堆栈上发生溢出，而该数据会覆盖相邻的内存空间。

这个过程可能会破坏堆栈中保存的返回地址，从而导致程序执行出现异常或崩溃。

CPU的栈，也称为数据栈或执行栈，是用来保存程序执行时的各种状态信息的。

在函数调用过程中，CPU会将返回地址、参数、局部变量等数据保存在栈上。

当函数执行完成后，CPU会使用保存的返回地址从栈上跳转回原来的代码位置。

如果栈的空间不够，储存的数据就会发生溢出，并且覆盖到内存的非法区域，从而导致程序的崩溃或异常。

栈溢出的问题主要源于以下三种情况：1.递归调用：如一个函数无限递归调用自身，栈空间将会被不断的分配，直至栈空间被耗尽。

或者一个大型的递归调用将花费大量的栈空间，容易发生栈溢出的错误。

2.缓冲区溢出：当程序尝试向函数局部变量声明的缓冲区写入超过预设大小的数据时，就会发生缓冲区溢出。

因为缓冲区保存在栈上，而往栈空间中写入超过它的预设大小的数据将导致栈溢出。

3.函数指针：当程序试图“跳过”一个函数指针时，如果跳过了它应该跳过的内存区域，就会发生栈溢出。

这种情况称为函数指针溢出，它可以被用来实现恶意软件攻击。

解决栈溢出问题的方法主要包括以下几个方面：1.增加栈空间：在编译程序时，可以通过编译选项来调整栈的大小。

但这可能会导致程序性能下降。

2.避免递归调用：在编写函数时，应该尽量避免使用递归调用来实现算法。

3.使用严格检查的编程语言：某些编程语言（如Java和Python）具有自动内存管理机制，可以自动检查和处理内存溢出问题。

4.缓冲区溢出检查：在编写程序时，应该避免使用弱类型语言，同时增加缓冲区大小以及使用安全措施来避免缓冲区溢出的出现。

5.变长数组：使用变长数组或动态分配内存的方法，可以提供动态栈空间，能够更好地解决内存溢出的问题。

总的来说，栈溢出是一种非常严重的问题，在编写程序时应该避免出现这种情况。

堆栈溢出的原因
堆栈溢出是一种常见的安全漏洞，它的发生原因主要是由于程序在执行过程中，使用了过多的栈空间，导致栈溢出，从而破坏了程序的正常执行流程。

本文将从堆栈溢出的原因、危害以及防范措施等方面进行探讨。

堆栈溢出的原因主要有两个方面：一是程序设计不当，二是攻击者利用漏洞进行攻击。

在程序设计不当的情况下，程序员可能会在函数中使用过多的局部变量，或者使用了过多的递归调用，导致栈空间不足，从而引发堆栈溢出。

而在攻击者利用漏洞进行攻击的情况下，攻击者可能会通过输入过长的数据，或者利用格式化字符串漏洞等方式，来覆盖栈中的返回地址，从而控制程序的执行流程。

堆栈溢出的危害主要表现在以下几个方面：一是程序崩溃，导致数据丢失或者系统崩溃；二是攻击者可以利用堆栈溢出漏洞，执行恶意代码，从而获取系统权限或者窃取敏感信息；三是攻击者可以利用堆栈溢出漏洞，进行拒绝服务攻击，从而使系统无法正常运行。

为了防范堆栈溢出漏洞，我们可以采取以下几个措施：一是在程序设计时，尽量减少使用局部变量和递归调用，从而减少栈空间的使用；二是对输入数据进行有效的检查和过滤，避免输入过长的数据；三是使用编译器提供的安全选项，如-fstack-protector等，来检测和防范堆栈溢出漏洞；四是使用堆栈随机化技术，来增加攻击者的难度，从而提高系统的安全性。

堆栈溢出是一种常见的安全漏洞，它的发生原因主要是由于程序设计不当和攻击者利用漏洞进行攻击。

为了防范堆栈溢出漏洞，我们需要采取有效的措施，从而提高系统的安全性。

硕士学位论文COM组件栈缓冲区溢出漏洞检测技术研究学位申请人：学科专业：计算机软件与理论指导教师：答辩日期：A Dissertation Submitted to Huazhong University of Science andTechnology for the Degree of Master of EngineeringThe Research on stack buffer overflow detection of COM component Candidate : Zhang ChaoMajor : Computer Software and TheorySupervisor : Prof. Lu YanshengHuazhong University of Science and TechnologyWuhan 430074, P.R.C.January, 2007独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。

对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。

学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

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保密□ ，在_____年解密后适用本授权书。

本论文属于学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要为了解决软件复用，缩短软件开发时间，降低维护成本和实现程序动态升级，软件设计领域产生了组件化程序设计结构，并且日益成为发展趋势。

pwn ret2syscall 原理pwn ret2syscall 原理1. 引言在计算机安全领域，pwn(ret2syscall)是一种经典的漏洞利用技术，它能够绕过程序所设定的安全限制，直接调用系统API完成攻击目标。

本文将介绍pwn ret2syscall的原理及相关技术。

2. 漏洞背景在理解pwn(ret2syscall)原理前，我们需要先了解几个重要概念：栈溢出漏洞和系统调用。

栈溢出漏洞：当程序未对输入数据进行正确的边界检查时，攻击者可利用输入缓冲区的溢出现象，覆盖栈上的返回地址，控制程序的执行流程。

系统调用：操作系统提供的一组接口，用于程序与操作系统之间的交互。

例如，程序可以通过系统调用来读写文件、执行新进程等。

3. pwn(ret2syscall)原理pwn(ret2syscall)利用了栈溢出漏洞将程序的执行流程修改为调用系统调用的流程，从而绕过程序本身的安全控制。

具体实现步骤如下：1.找到栈溢出漏洞：通过输入数据的长度或内容，触发程序的栈溢出漏洞。

2.溢出返回地址：覆盖函数调用返回时将要执行的地址，将其修改为系统调用的入口地址。

3.构造系统调用参数：将所需的系统调用号及参数通过合适的方式存储在栈上，以供系统调用时使用。

4.触发返回：在栈上构造合适的数据，使得函数返回并跳转到覆盖的返回地址，从而触发系统调用。

5.系统调用执行：程序跳转到系统调用的入口地址，并根据栈上存储的系统调用参数，执行相应的操作。

4. 实例解析以一个简单的C程序为例，来解释pwn(ret2syscall)的原理：#include <>#include <>void vuln() {char buffer[64];read(0, buffer, 128);}int main() {vuln();return 0;}上述代码存在一个栈溢出漏洞，函数vuln()中的read()函数会读取超过buffer容量的数据，导致溢出。

栈溢出原理
栈溢出是指在程序执行时，当向栈中写入数据时，数据超出了栈的边界，从而导致覆盖了其他重要的数据。

这种情况通常发生在程序的漏洞被攻击者利用的时候。

栈溢出的原理可以通过以下几个步骤来解释：
1. 在程序执行时，每个函数都会在栈上分配一定的内存空间，用来存储局部变量、函数参数、返回地址等信息。

2. 当函数被调用时，系统会将当前函数的返回地址压入栈中，以便在函数执行完毕后能够返回到调用它的位置继续执行。

3. 如果在函数执行过程中，程序向栈中写入的数据超出了栈的边界，就会导致这些数据覆盖了其他重要的信息，如返回地址等。

4. 攻击者可以利用这个漏洞，通过构造特定的数据，将恶意代码的地址写入到被覆盖的返回地址中，从而实现代码执行的控制权转移。

为了避免栈溢出漏洞，程序员可以采取以下措施：
1. 检查输入数据的长度，确保不会超过栈的边界。

2. 使用安全的字符串处理函数，如strcpy_s等，以避免缓冲区溢出。

3. 避免使用可执行代码作为函数参数，以避免被攻击者利用。

4. 使用栈保护技术，如Canary等，以检测和防止栈溢出攻击。

总之，了解栈溢出的原理和防范措施对于程序员来说是非常重要的。

只有不断加强代码的安全性和可靠性，才能有效地避免安全漏洞
的出现。

pwn栈溢出例题一、引言在计算机安全领域，栈溢出是一种常见的漏洞类型。

它发生在程序的栈内存中，是由于程序在处理输入数据时没有进行足够的检查和限制，导致栈内存被填充至溢出，从而引发程序崩溃或被恶意攻击者利用。

本文将介绍栈溢出原理、pwn栈溢出方法以及相关例题解析，旨在帮助读者提高对栈溢出漏洞的认识和防范能力。

二、栈溢出概念与原理1.栈空间布局在计算机系统中，栈空间是用于存储临时数据和函数调用信息的一种内存区域。

栈空间按照后进先出（LIFO）的原则分配和释放。

通常，栈空间由栈底、栈顶和栈帧组成。

栈底是栈空间的最底部，栈顶是栈空间的最顶部，栈帧是栈中每个函数调用所占用的内存区域。

2.栈溢出条件栈溢出发生的条件有：（1）程序在处理输入数据时，没有对数据长度进行限制，导致栈空间被填充至溢出。

（2）程序在处理输入数据时，没有对数据进行适当的校验，导致输入数据中含有恶意代码。

（3）程序中的指针没有进行有效性检查，导致指向无效内存地址。

3.栈溢出危害栈溢出可能导致以下后果：（1）程序崩溃：栈溢出导致栈空间不足，程序无法正常执行，最终崩溃。

（2）数据损坏：栈溢出可能覆盖程序中的重要数据，导致数据损坏。

（3）系统权限提升：攻击者利用栈溢出漏洞，可以将恶意代码注入到系统内核或其他高级权限区域，从而提升系统权限，进一步实施攻击。

（4）信息泄漏：栈溢出可能导致程序中的敏感信息泄漏。

三、pwn栈溢出方法1.缓冲区溢出缓冲区溢出是指程序在处理输入数据时，没有考虑到数据长度，导致溢出的数据覆盖栈内存中的重要数据或程序执行流程。

常见的缓冲区溢出漏洞有：（1）题目描述：给定一个程序，接收用户输入的字符串，并将其打印到屏幕上。

（2）解题思路：输入一个包含恶意代码的字符串，使其覆盖返回地址，从而控制程序执行流程。

（3）解决方案：在程序中加入数据校验，确保输入数据长度不超过预设值。

2.格式化字符串漏洞格式化字符串漏洞是指程序在处理格式化字符串时，没有对输入数据进行有效性检查，导致恶意代码注入。

信息安全工程师案例分析真题考点：缓冲区(栈) 溢出缓冲区溢出是指当计算机向缓冲区内填充数据位数时超过了缓冲区本身的容量溢出的数据覆盖在合法数据上。

缓冲区溢出有堆缓冲区和栈缓冲区溢出，二者有些不同，大部分情况下都是讨论栈溢出。

程序运行时，为了实现函数之间的相互隔离，需要在调用新函数时保存当前函数的状态，这些信息全在栈上，为此引入栈帧。

每一个栈帧保存者一个未运行完的函数的信息，包括局部变量等等。

缓冲区溢出漏洞是由于函数内的本地变量溢出造成的，而本地变量都位于堆栈区域，因此这类漏洞一般称为栈溢出漏洞。

主要是因为C语言编译器对数组越界没有进行检查导致的。

相关真题：2020年信息安全工程师下午案例分析真题，第五大题，问题1【图5-1给出了一段有漏洞的C语言代码(注：行首数字是代码行号)，请问，上述代码存在哪种类型的安全漏洞?该漏洞和C语言数组的哪一个特性有关?】。

缓冲区溢出（栈溢出）前⾔在现在的⽹络攻击中，缓冲区溢出⽅式的攻击占据了很⼤⼀部分，缓冲区溢出是⼀种⾮常普遍的漏洞，但同时，它也是⾮常危险的⼀种漏洞，轻则导致系统宕机，重则可导致攻击者获取系统权限，进⽽盗取数据，为所欲为。

其实缓冲区攻击说来也简单，请看下⾯⼀段代码：int main(int argc, char *argv[]) {char buffer[8];if(argc > 1) strcpy(buffer, argv[1]);return 0;}当我们在对argv[1]进⾏拷贝操作时，并没对其长度进⾏检查，这时候攻击者便可以通过拷贝⼀个长度⼤于8的字符串来覆盖程序的返回地址，让程序转⽽去执⾏攻击代码，进⽽使得系统被攻击。

本篇主要讲述缓冲区溢出攻击的基本原理，我会从程序是如何利⽤栈这种数据结构来进⾏运⾏的开始，试着编写⼀个shellcode，然后⽤该shellcode来溢出我们的程序来进⾏说明。

我们所要使⽤的系统环境为x86_64 Linux，我们还要⽤到gcc（v7.4.0）、gdb（v8.1.0）等⼯具，另外，我们还需要⼀点汇编语⾔的基础，并且我们使⽤AT&T格式的汇编。

进程在现代的操作系统中，进程是⼀个程序的运⾏实体，当在操作系统中运⾏⼀个程序时，操作系统会为我们的程序创建⼀个进程，并给我们的程序在内存中分配运⾏所需的空间，这些空间被称为进程空间。

进程空间主要有三部分组成：代码段，数据段和栈段。

如下图所⽰：栈栈是⼀种后⼊先出的数据结构，在现代的⼤多数编程语⾔中，都使⽤栈这种数据结构来管理过程之间的调⽤。

那什么⼜是过程之间的调⽤呢，说⽩了，⼀个函数或者⼀个⽅法便是⼀个过程，⽽在函数或⽅法内部调⽤另外的过程和⽅法便是过程间的调⽤。

我们知道，程序的代码是被加载到内存中，然后⼀条条（这⾥指汇编）来执⾏的，⽽且时不时的需要调⽤其他的函数。

当⼀个调⽤过程调⽤⼀个被调⽤过程时，所要执⾏的代码所在的内存地址是不同的，当被调⽤过程执⾏完后，⼜要回到调⽤过程继续执⾏。