缓冲区溢出——初学者必须注意的问题

缓冲区溢出是一种非常普遍、非常危险的漏洞，在各种操作系统、应用软件中广泛存在。利用缓冲区溢出攻击，可以导致程序运行失败、系统宕机、重新启动等后果。更为严重的是，可以利用它执行非授权指令，甚至可以取得系统特权，进而进行各种非法操作。

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下面通过一个示例来详细看看什么是缓冲区溢出。程序的缓冲区就像一个个格子，每个格子中存放不同的东西，有的是命令，有的是数据，当程序需要接收用户数据，程序预先为之分配了4个格子（下图1中黄色的0~3号格子）。按照程序设计，就是要求用户输入的数据不超过4个。而用户在输入数据时，假设输入了16个数据，而且程序也没有对用户输入数据的多少进行检查，就往预先分配的格子中存放，这样不仅4个分配的格子被使用了，其后相邻的12个格子中的内容都被新数据覆盖了。这样原来12个格子中的内容就丢失了。这时就出现了缓冲区（0~3号格子）溢出了。






在上面示例的基础上来看一个代码实例，程序如下：
void function(char *str) {
char buffer[16];
strcpy(buffer,str);
}
上面的strcpy()将直接把str中的内容copy到buffer中。这样只要str的长度大于16，就会造成buffer的溢出，使程序运行出错。存在象strcpy这样的问题的标准函数还有strcat()，sprintf()，vsprintf()，gets()，scanf()等。
当然，随便往缓冲区中填东西造成它溢出一般只会出现“分段错误”（Segmentation fault），而不能达到攻击的目的。最常见的手段是通过制造缓冲区溢出使程序运行一个用户shell，再通过shell执行其它命令。如果该程序有root或者suid执行权限的话，攻击者就获得了一个有root权限的shell，可以对系统进行任意操作了。

我们看一下strcpy的实现

////C语言标准库函数strcpy的一种典型的工业级的最简实现。//返回值：目标串的地址。//对于出现异常的情况ANSI-C99标准并未定义，故由实现者决定返回值，通常为NULL。//参数：des为目标字符串，source为原字符串。char* strcpy(char* des,const char* source)　{　char* r=des;assert((des != NULL) && (source != NULL));　while((*des++ = *source++)!='\0');　return r;　}　//while((*des++=*source++));的解释：赋值表达式返回左操作数，所以在赋值'\0'后，循环停止。

也就是说，字符串结束符'\0'也会赋值给des的指向

如果我们做这样的操作：

char *str1="0123456789";

char string[10];

strcpy(string,str1);

那么其实我们就会给string[11]赋值一个'\0'，

由于此类操作不影响string字符数组的本质，编译也不会报错。所以我们需要格外注意。

否则后果不堪设想~