Overflow minimal

Buffer Overflow: Die unsichtbare Gefahr in 6 Bytes

Autor

Thomas Schmidt

Datum

2025-11-03

• Kurzbeschreibung
• :Ein winziger Programmierfehler kann verheerende Folgen haben. Das Beispielprogramm overflow_minimal.c zeigt, wie bereits 6 Bytes ausreichen, um eine kritische Schwachstelle zu erzeugen.
• :Zweck: Lehrbeispiel für Trainings und Code-Reviews. Nur in einer isolierten Labor-VM ausführen.

• Voraussetzungen
• :Debian/Ubuntu oder andere Linux-Distribution mit gcc, gdb und python3 installiert.

Das gefährliche Programm

• :Datei: overflow_minimal.c
• :Hinweis: Der Code ist absichtlich unsicher, um den Überlauf sichtbar zu machen. Nur zu Lehrzwecken in eigenen Laboren verwenden.

 /* overflow_minimal.c - Buffer Overflow Demonstration */
 #include <stdio.h>
 #include <string.h>

 void func(char *input)
 {
     char buffer[6];   // Nur 6 Bytes Puffer!
     strcpy(buffer, input);  // Keine Längenprüfung!
     printf("Du hast eingegeben: %s\n", buffer);
 }

 int main(int argc, char *argv[])
 {
     if (argc < 2) {
         printf("Usage: %s <input>\n", argv[0]);
         return 1;
     }
     func(argv[1]);
     return 0;
 }

Kompilieren

• :Stack-Protector deaktiviert, Debug-Symbole aktiv:

 gcc -fno-stack-protector -z execstack -g -o overflow_minimal overflow_minimal.c

• :Analyse mit AddressSanitizer:

 gcc -g -fsanitize=address -fno-omit-frame-pointer -o overflow_minimal_asan overflow_minimal.c

Testen

• :Normale Eingabe (≤ 6 Zeichen):

 ./overflow_minimal ABCDEF
 # Ausgabe: Du hast eingegeben: ABCDEF

• :Kurze Überschreitung (7 Zeichen):

 ./overflow_minimal ABCDEFG

• :Zuverlässiger Crash (lange Eingabe):

 ./overflow_minimal "$(python3 -c 'print(\"A\"*200)')"

Beobachtbares Verhalten

• :Kurze Überläufe treffen oft nur lokale Variablen; das Programm kann noch Ausgaben machen und später abstürzen.
• :Lange Eingaben überschreiben saved registers / return address und führen meist zu SIGSEGV.
• :Mit ASAN-Kompilation erhältst du eine klare Meldung („stack-buffer-overflow“) mit Backtrace.

Analyse mit GDB

• :Beispiel:

 gdb --args ./overflow_minimal "$(python3 -c 'print(\"A\"*200)')"
 # in gdb: run
 # nach Crash: bt
 # ggf.: info registers, x/24x $rsp, disas

• :Trainer-Hinweis: Stack-Layout (saved RBP, return address, lokale Variablen) erklären.

Sicherer Fix (Kontrast)

 void func_safe(char *input)
 {
     char buffer[6];
     snprintf(buffer, sizeof buffer, "%s", input);
     printf("Du hast eingegeben: %s\n", buffer);
 }

Fazit

• :Schon minimale Programmierfehler können massive Sicherheits- oder Stabilitätsprobleme verursachen.
• :Sorgfalt bei Puffergrößen, Eingabevalidierung und das Nutzen moderner Schutzmechanismen sind Pflicht in der sicheren Softwareentwicklung.