Buffer-Overflows

Buffer-Overflows_1

버퍼 오버플로우 취약점은 힙 기반과 스택 기반 두 가지 종류로 분류한다. 힙 기반 오버플로우는 동적으로 메모리를 할당할 때 메모리 영역에 과도한 값을 채워 넣어 유발시키며 보통 프로그래머의 계산 실수로 발생된다. 스택 기반 오버플로우는 정적인 크기의 로컬 버퍼에서 저장하도록 의도된 것에 비해 많은 데이터를 의도적으로 삽입하여 발생시킨다.

Stack Based

다음은 스택 기반 오버플로우의 예시로 일반적으로 사용되는 IMAP 서버의 cyrus-imapd에서 발생된 오버플로우이다.

IMAP(Ineternet Message Access Protocol)
응용 계층 인터넷 프로토콜 중 하나로, 원격 서버로부터 TCP/IP 연결을 통해 이메일을 가져오는데 사용된다.
출처: 위키피디아

Cyrus IMAP Server
Cyrus IMAP Server는 카네기 멜론 대학교에서 개발한 이메일 서버 소프트웨어이다.

static int popd_canon_user(sasl_conn_t *conn, void *context,
               const char *user, unsigned ulen,
               unsigned flags, const char *user_realm,
               char *out, unsigned out_max, unsigned *out_ulen)
{
    char userbuf[MAX_MAILBOX_NAME+1], *p;
    size_t n;
    int r;
    if (!ulen) ulen = strlen(user);
    if (config_getswitch(IMAPOPT_POPSUBFOLDERS)) {  
     //if popsubfolders  
     //configed
    /* make a working copy of the auth[z]id */
    memcpy(userbuf, user, ulen); //사용자 변수 검증 없음
    userbuf[ulen] = '';
    user = userbuf;
... 
}

스택 위의 userbuf변수는 정적인 크기(MAX_MAILBOX_NAME + 1)로 할당되어 있다.
ulen변수는 사용자 인자 값의 문자열 길이를 저장한다.
memcpy함수를 이용하여 메모리 영역 복사 전 인자 값으로 전달 받은 복사 바이트 수에 대한 검증이 없다.
“if”문을 이용하여 popsubfolder설정을 확인하는 과정이 있기 때문에 popsubfolder 설정이 되어 있지 않다면 공격 벡터에 도달할 수 없다.

memcpy함수는 ulen변수를 이용하여 userbuf에서 몇 바이트를 복사할지 결정하는 데, ulen이 userbuf에게 지정된 크기 MAX_MAILBOX_NAME + 1보다 큰지 검증하는 로직이 존재하지 않아 MAX_MAILBOX_NAME + 1보다 큰 유저 명을 popd_canon_user함수로 전달하면 오버플로우 취약점이 발생된다.

Heap Based

다음은 힙 기반 오버플로우의 예시로 유닉스/리눅스 용 미디어 플레이어인 MPlay에서 발생된 오버플로우이다.

ibmpdemux/http.c:http_build_request (line 178):  
   if( http_hdr->uri==NULL ) http_set_uri( http_hdr, "/");  
   else {  
      uri = (char*)malloc(strlen(http_hdr->uri)*2);  
      if( uri==NULL ) {  
         mp_msg(MSGT_NETWORK,MSGL_ERR,"Memory allocation failed\n");  
         return NULL;  
     }  
     url_escape_string( uri, http_hdr->uri );

먼저 코드 목적에 대한 이해가 필요하다. 이 코드는 공간에 문자열을 할당한 후, 해당 문자열에서 특정 문자를 이스케이프하거나 변경하려 한다.

이스케이프
해당 프로그래밍 언어에서 가지는 문자에 대한 특별한 의미에서 벗어나서 해석하게 하는 것

malloc함수 호출 시 곱셈을 사용하는 것을 볼 수 있는 데, 이는 이스케이프 문자의 삽입을 고려한 조치임을 예상할 수 있다. 하지만 이러한 계산 방법은 URL 인코딩 문자열에 대한 고려가 없으므로 취약점이 발생하게 된다. 예를 들어 A를 표현한다면 %41로 인코딩될 것이다. (이와 같이 URL 인코딩 문자열은 세문자를 이용하여 한문자를 나타내게 된다.) 그러므로 url_escape_string함수의 결과 코드를 적재하기에 공간이 부족하게 되어 할당된 공간을 벗어나 버퍼 오버플로우가 발생한다.

이밖에도 좀 더 세분화하여 Off-by-one buffer overflow, Adjacent memory overflows, Miss matches size caculations 등으로 버퍼 오버플로우를 분류할 수 있다. 해당 내용은 다음 글에서 이어가도록 하자.

Exploit without Coffee

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