缓冲区溢出攻击和 ROP 攻击有什么区别？答案

【问题标题】：What is the difference between a buffer overflow attack and a ROP attack?缓冲区溢出攻击和 ROP 攻击有什么区别？
【发布时间】：2019-10-23 19:47:07
【问题描述】：

我开始研究软件安全，但我无法理解缓冲区溢出攻击和 ROP 攻击是什么。

据我了解，

缓冲区溢出攻击：

当缓冲区有一定大小时，填充缓冲区并添加额外的代码，以便攻击者可以执行代码中的另一个函数或他/她自己的shellcode。

ROP 攻击：

给定一个可以覆盖返回地址的输入，以便攻击者控制流程。

但两者之间的确切区别是什么？

我觉得两者都只是给出了过多的输入来覆盖不应该接近的区域。

例如，如果我有一个代码

  1 #include <stdio.h>
  2 
  3 void check(){
  4     printf("overflow occurs!\n");
  5 }
  6 
  7 int main(int argc, char* argv[]){
  8     char buffer[256];
  9     gets(buffer);
 10     printf("%s\n", buffer);
 11     return 0;
 12 }

并尝试通过向gets() 函数提供特定输入来执行函数check()。

这是 ROP 攻击还是缓冲区溢出攻击？

【问题讨论】：

缓冲区溢出：您通过在缓冲区外写入来注入一些有效负载，通常是 shellcode。 ROP：您注入目标程序（“gadgets”）中已经存在的代码片段的地址。请注意，从技术上讲，ROP 也是缓冲区溢出。
似乎不同开发者对“缓冲区溢出攻击”这个词的理解不同。我对这个术语的理解是，ROP 攻击是缓冲区溢出攻击的一种特殊变体。
你可以说缓冲区溢出是一种“传递方式”，而ROP是一种特殊的payload。
@Jester：我同意 Martin 的观点：缓冲区溢出（通常）是攻击者可以控制调用堆栈上的返回地址的一种方式。（溢出其他缓冲区通常不太有趣）。包括机器代码有效负载是完全可选的，并且现在没有暗示，因为它不是唯一与缓冲区溢出有关的事情。特别是因为大多数普通系统由于不可执行堆栈而不受标准 shellcode 注入的影响。哦，我认为这个评论实际上回答了这个问题>.

标签： security assembly buffer-overflow exploit

【解决方案1】：

ROP 攻击是一种可以通过缓冲区溢出漏洞传递的有效负载，用于堆栈上的缓冲区。（溢出其他缓冲区可能让您覆盖其他数据，例如在结构或附近的其他全局变量，但不控制程序计数器。）

缓冲区溢出是指不正确的边界检查或隐式长度数据处理（例如strcpy 或strcat）导致恶意输入将内存写入数组末尾。当数组在调用堆栈上分配时，这变得很有趣，所以它后面的一件事就是这个函数的返回地址。

（理论上，在静态数组末尾覆盖静态变量可能是有用的，这也是缓冲区溢出。但通常缓冲区溢出意味着堆栈上的缓冲区，允许攻击者控制返回地址。从而获得对指令指针的控制。）

除了新的返回地址外，您的恶意数据还将包含更多数据，这些数据将位于该返回地址下方和上方的内存中。其中一部分是有效负载。单独控制返回地址通常是不够的：例如，在大多数进程中，没有任何地方可以跳转到（没有其他输入）execve 一个监听 TCP 端口的 shell。

传统上，您的有效负载将是机器代码（“shellcode”），返回地址将是您知道有效负载将到达的堆栈地址。（+- NOP 幻灯片，因此您不必完全正确）。

堆栈 ASLR 和不可执行堆栈使利用缓冲区溢出的传统 shellcode 注入方法在普通现代程序中变得不可能。 “缓冲区溢出攻击”过去（我认为）意味着 shellcode 注入，因为不需要寻找更复杂的攻击。但现在不再是这样了。

ROP 攻击是指有效负载是返回地址序列，数据由pop 指令和/或一些字符串（如"/bin/sh"）弹出。负载中的 first 返回地址将执行发送到可执行页面中已知地址处的一些已存在字节。

并尝试通过向gets() 函数提供特定输入来执行函数check()。

check() 的代码已经存在于目标程序中，所以最简单的攻击是 ROP 攻击。

这是最简单的 ROP 攻击形式，其中的代码可以完全按照您的要求存在于单个已知地址，而无需任何“函数参数”。因此，它是一个很好的例子来介绍这个主题。

这是 ROP 攻击还是缓冲区溢出攻击？

两者兼而有之。注入 ROP 有效负载是缓冲区溢出。

如果程序是用-z execstack -no-pie 编译的，你也可以选择注入例如x86 shellcode 执行mov eax, imm32 / jmp eax 跳转到check 的已知绝对地址。在这种情况下，这将是缓冲区溢出，而不是 ROP 攻击；这将是一种代码注入攻击。

（你可能不会称它为“shellcode”，因为其目的不是运行一个 shell 来替换程序，而是使用现有的代码来做一些事情。程序。但是术语经常被草率地使用，所以我想很多人都会将任何可注入的机器代码称为“shellcode”，不管它是做什么的。）

缓冲区溢出攻击：

当缓冲区有一定大小时，填充缓冲区并添加额外的代码，以便攻击者可以执行代码中的另一个函数或他/她自己的shellcode。

“in the code”选项将是 ROP 攻击。您将返回地址指向已经在内存中的代码。

“或他/她自己的 shellcode”选项将是代码注入攻击。您将返回地址指向刚刚溢出的缓冲区。（直接或通过 ret2reg ROP 攻击来击败堆栈 ASLR，例如在 x86 上查找 jmp esp 小工具。）

这个“缓冲区溢出”定义仍然有点过于狭窄：它排除了覆盖其他一些关键变量（如bool user_authenticated）没有覆盖返回地址。

但是，是的，代码注入和 ROP 攻击是两种主要方式，代码注入通常通过不可执行的堆栈内存来实现。

【讨论】：