Buffer-Overflow

Grundlegendes

• Einem Angreifern wird ermöglicht mit speziell ausgewählten Eingabe-Werten, die größer sind als der dafür im Programmcode vorgesehene Speicherplatz, die Ausführung der Software zu stören.

• Bei geschickter Ausnutzung dieses Schwachstellen-Typs ist ebenfalls Code Execution möglich.

Was passiert beim Buffer-Overflow

• Wenn ein Programm gestartet wird, weist ihm das Betriebssystem einen bestimmten Speicherbereich zu.
• In einem Teil davon liegt der eigentliche Programmcode.
• Dieser ist geschützt und kann nicht geändert werden.
• Darüber liegt der Heap , in dem das System globale Variablen und Konstanten ablegt.
• Dann folgt der Stack , der lokale Variablen und den Inhalt von Prozessorregistern aufnehmen kann.
• Im Stack liegen auch die Rücksprung-Adressen von Unterprogrammen, also von Verzweigungen im Hauptprogramm.
• Beim Buffer-Overflow wird eine lokale Variable mit mehr Inhalt gefüllt, als für Sie reserviert ist.
• Dadurch kann der Stack und damit die Rücksprungadresse überschrieben werden.
• Wenn die Rücksprungadresse ungültig ist, kommt es zum Programmabsturz.
• Der Trick der Hacker besteht jetzt darin, die Rücksprungadresse auf Programmsegmente zu lenken, die den eigentlichen Schadcode enthalten.

Beispiel

• Wir haben die Funktion stack_overflow

void stack_overflow(const char *foo)
{
    char bar[7];
    strcpy(bar, foo);
}

• Wird die Funktion nun aufgerufen:

stack_overflow("abcdefghij")

• So ergibt sich ein Buffer Overflow, da nicht genug Speicher für bar[7] allokiert wurde.
• Die Funktion strcpy(), die in diesem Fall unsere Eingabe in bar[] kopiert ist ein Beispiel.
• Diese steht für eine Funktion die oft zu Überläufen führen kann, wenn nicht auf die Grenzen geachtet wird.
• Abhängig von dem ensprechenden Programm kann dieses dabei abstürzen und ein weitestgehend unkontrolliertes Verhalten aufweisen.*
• Wird ein Bufferoverflow absichtlich erzeugt, so meist in der Absicht Code auf dem Zielsystem auszuführen.
• Die Ausführungsprivilegien entsprechen hierbei denen, des betroffenen Prozesses.
• Dies kann erreicht werden, indem Sprungadressen im Speicher abgelegt werden, die auf andere Speicherbereiche verweisen.
• So kann beispielsweise eine Rücksprungadresse auf eine Funktion diese ausführen.

Vereinfachte Darstellung

Vor dem Angriff

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Der Angriff

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Quelle

• http://www.pcwelt.de/ratgeber/Buffer-Overflow-So-funktioniert-ein-Pufferueberlauf-Die-Hacker-Bibel-4838377.html
• https://steemit.com/deutsch/@security101/de-bufferoverflow-die-theorie

Beispiel

• http://www-rn.informatik.uni-bremen.de/lehre/itsec/itsec05-2u.pdf
• http://www.online-tutorials.net/security/buffer-overflow-tutorial-teil-1-grundlagen/tutorials-t-27-282.html