计算机系统安全——缓冲区溢出
计算机系统安全
——缓冲区溢出
随着计算机及网络技术与应用的不断发展，伴随而来的计算机系统安全问题也越来越引起人们的关注。计算机系统一旦遭受破坏，将会给使用单位造成重大损失，并严重影响正常工作的顺利开展。加强计算机系统安全工作，已成为信息化建设工作的重要工作内容之一。
在对计算机系统安全的研究中，有一种系统安全漏洞早已引起了人们的关注。一方面是由于这种安全漏洞的广泛性——几乎使所有的操作系统平台都受到影响。另一方面，是人们为黑客基于此类安全漏洞所编写的攻击程序的隐蔽性和强大威力所震慑。这就是缓冲区溢出技术。在当前网络与分布式系统安全中，被广泛利用的50%以上都是缓冲区溢出，其中最著名的例子是1988年利用fingerd漏洞的蠕虫。
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、系统当机、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。
这个显而易见的漏洞不可避免地被有心人士大肆地加以利用，也就相继出现了许多威胁计算机系统安全的不良行为。其中几次事件更是使得人们至今仍然记忆犹新。其中，发生在二十年前的第一个缓冲区溢出攻击——Morris蠕虫，它曾造成了全世界6000多台网络服务器瘫痪。再有，2001年8月，“红色代码”利用微软IIS漏洞产生缓冲区存溢出，成为攻击企业网络的“罪魁祸首”。2003年1月，Slammer 蠕虫利用微软SQL漏洞产生缓冲区溢出对全球互联网产生冲击。再有，在不久前，一种名为“冲击波”的蠕虫病毒利用微软RPC远程调用存在的缓冲区漏洞对Windows 2000/XP、Windows Server 2003进行攻击，波及全球网络系统，等等。
随着各种利用缓冲区溢出漏洞进行计算机系统攻击的行为的越发猖獗，了解缓冲区溢出原理和缓冲区溢出漏洞攻击方式来学习缓冲区溢出的保护，以达到有效实施缓冲区溢出保护的目的，是十分有必
要的。
一、缓冲区溢出的概念和原理
缓冲区是内存中存放数据的地方。在程序试图将数据放到机器内存中的某一个位臵的时候，因为没有足够的空间就会发生缓冲区溢出。而人为的溢出则是有一定企图的，攻击者写一个超过缓冲区长度的字符串，植入到缓冲区，然后再向一个有限空间的缓冲区中植入超长的字符串，这时可能会出现两个结果：一是过长的字符串覆盖了相邻的存储单元，引起程序运行失败，严重的可导致系统崩溃；另一个结果就是利用这种漏洞可以执行任意指令，甚至可以取得系统root 特级权限。
缓冲区是程序运行的时候机器内存中的一个连续块，它保存了给定类型的数据，随着动态分配变量会出现问题。大多时为了不占用太多的内存，一个有动态分配变量的程序在程序运行时才决定给它们分配多少内存。如果程序在动态分配缓冲区放入过长的数据，它就会溢出了。一个缓冲区溢出程序使用这个溢出的数据将汇编语言代码放到机器的内存里，通常是产生root权限的地方。仅仅单个的缓冲区溢出并不是问题的根本所在。但如果溢出送到能够以root权限运行命令的区域，一旦运行这些命令，就等于把机器拱手相让了。其后果是不可想象。
总的来说，缓冲区溢出是指当计算机向缓冲区内填充数据位数时超过了缓冲区本身的容量，溢出的数据覆盖在合法数据上。理想的情况是程序检查数据长度并不允许输入超过缓冲区长度的字符，但是绝大多数程序都会假设数据长度总是与所分配的储存空间想匹配，这就为缓冲区溢出埋下隐患。
造成缓冲区溢出的原因是程序中没有仔细检查用户输入的参数。例如下面的程序：
void func1(char *input) {
char buffer[16];
strcpy(buffer, input);
}
上面的strcpy( )将直接把input中的内容copy到buffer中。这样只要input的长度大于16，就会造成buffer的溢出，使程序运行出错。存在像strcpy这样的问题的标准函数还有stract( )，sprintf( )，gets( )，以及在循环内的getc( )，fgetc( )，getchar( )等。
当然，随便往缓冲区中填东西造成它溢出一般只会出现Segmentation fault错误，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是程序运行一个用户shell，再通过shell执行其它命令。如果该程序属于root且有suid权限的话，攻击者就获得了一个有root权限的shell，便可以对系统进行任意操作了。
二、缓冲区溢出漏洞攻击方式
有了上述对缓冲区溢出原理的了解，我们就可以很好地了解缓冲区溢出的攻击方式了。缓冲区溢出攻击的目的在于扰乱具有某些特权运行的程序的功能，这样可以使得攻击者取得程序的控制权，如果该程序具有足够的权限，那么整个主机就被控制了。一般而言，攻击者攻击root程序，然后执行类似“exec(sh)”的执行代码来获得root权限的shell。为了达到这个目的，攻击者必须达到如下的两个目标：
1、在程序的地址空间里安排适当的代码。在程序的地址空间里安排适当的代码往往是相对简单的。如果要攻击的代码在所攻击程序中已经存在了，那么就简单地对代码传递一些参数，然后使程序跳转到目标中就可以完成了。然而，很多时候这个可能性是很小的，那么就需要用一种叫“植入法”的方式来完成了。当向要攻击的程序里输入一个字符串时，程序就会把这个字符串放到缓冲区里，这个字符串包含的数据是可以在这个所攻击的目标的硬件平台上运行的指令序列。缓冲区可以设在：堆栈（自动变量）、堆（动态分配的）和静态数据区（初始化或者未初始化的数据）等的任何地方。也可以不必为达到这个目的而溢出任何缓冲区，只要找到足够的空间来放臵这些攻击代码就够了。
2、通过适当的初始化寄存器和内存，让程序跳转到入侵者安排的地址空间执行。缓冲区溢出漏洞攻击都是在寻求改变程序的执行流程，使它跳转到攻击代码，最为基本的就是溢出一个没有检查或者其他漏洞的缓冲区，这样做就会扰乱程序的正常执行次序。通过溢出某缓冲区，可以改写相近程序的空间而直接跳转过系统对身份的验证。原则上来讲攻击时所针对的缓冲区溢出的程序空间可为任意空间。但因不同地方的定位相异，所以也就带出了多种转移方式。
（1）Function Pointers（函数指针）。在程序中，“void (* foo) ( )”声明了个返回值为“void”Function Pointers的变量“foo”。Function Pointers可以用来定位任意地址空间，攻击时只需要在任意空间里的Function Pointers邻近处找到一个能够溢出的缓冲区，然后用溢出来改变Function Pointers。当程序通过Function Pointers调用函数，程序的流程就会实现。
（2）Activation Records（激活记录）。当一个函数调用发生时，堆栈中会留驻一个Activation Records，它包含了函数结束时返回的地址。执行溢出这些自动变量，使这个返回的地址指向攻击代码，再通过改变程序的返回地址。当函数调用结束时，程序就会跳转到事先所设定的地址，而不是原来的地址。这样的溢出方式也是较常见的。
（3）Longjmp buffers（长跳转缓冲区）。在C语言中包含了一个简单的检验/恢复系统，称为“setjmp/longjmp”，意思是在检验点设定“setjmp(buffer)”，用longjmp (buffer)“来恢复检验点。如果攻击时能够进入缓冲区的空间，感觉“longjmp(buffer)”实际上是跳转到攻击的代码。像Function Pointers一样，longjmp缓冲区能够指向任何地方，所以找到一个可供溢出的缓冲区是最先应该做的事情。
三、缓冲区溢出的保护方法
通过上述对缓冲区溢出原理和缓冲区溢出漏洞攻击方式的了解，使得我们对于学习缓冲区溢出的保护方法有了一个很好的基础。只有在很好的学习了缓冲区溢出保护方法后才能更好地实施对缓冲区溢出的保护。目前有四种基本的方法保护缓冲区免受缓冲区溢出的攻击
和影响：
1、强制编写正确的代码。编写正确的代码是一件非常有意义但耗时的工作。事实上，尽管花了很长的时间使得人们知道了如何编写安全的程序，具有安全漏洞的程序依旧出现。故而，编程人员能做到就是尽可能的使用类型安全的编程语言（诸如：Java、C#、Pascal、Lisp、Ml等）和相对安全的函数库。
2、通过操作系统使得缓冲区不可执行，从而阻止攻击者植入攻击代码。这种方法有效地阻止了很多缓冲区溢出的攻击，但是攻击者并不一定要植入攻击代码来实现缓冲区溢出的攻击，所以这种方法还是存在很多弱点的。
3、利用修改的编译器来实现缓冲区的保护。可在缓冲区与EBP间插入一个Cookie标志，来判断是否溢出；亦可通过修改堆栈来实现缓冲区保护，例如可更改ret address的存放位臵。也可利用编译器的边界检查来实现缓冲区的保护，这个方法使得缓冲区溢出不可能出现，从而完全消除了缓冲区溢出的威胁，但是相对而言代价却比较大。
4、在程序指针失效前进行完整性检查。这样虽然这种方法不能使得所有的缓冲区溢出失效，但它的确阻止了绝大多数的缓冲区溢出攻击，而能够逃脱这种方法保护的缓冲区溢出也很难实现。
操作系统安全实验报告
CENTRAL SOUTH UNIVERSITY 操作系统安全实验报告 学生姓名 班级学号 指导教师 设计时间
《操作系统安全》实验一 ……Windows系统安全设置实验 一、实验目的 1、了解Windows操作系统的安全性 2、熟悉Windows操作系统的安全设置 3、熟悉MBSA的使用 二、实验要求 1、根据实验中的安全设置要求，详细观察并记录设置前后系统的变化，给出分析报告。 2、采用MBSA测试系统的安全性，并分析原因。 3、比较Windows系统的安全设置和Linux系统安全设置的异同。 三、实验内容人 1、配置本地安全设置，完成以下内容： （1）账户策略：包括密码策略（最小密码长度、密码最长存留期、密码最短存留期、强制密码历史等）和账户锁定策略（锁定阈值、锁定时间、锁定计数等） A．账户锁定策略： 账户锁定阈值：指用户输入几次错误的密码后将用户账户锁定，默认为0，代表不锁定 账户锁定时间：指当用户账户被锁定后经过多长时间会自动解锁，0表示只有管理员才能受控解锁 复位账户锁定计数器：指用户由于输入密码错误开始计数时，计数器保持的时间，当时间过后，计数器复位为0. B.密码策略
（2）账户和口令的安全设置：检查和删除不必要的账户（User用户、Duplicate User用户、测试用户、共享用户等）、禁用guest账户、禁止枚举帐号、创建两个管理员帐号、创建陷阱用户（用户名为Administrator、权限设置为最低）、不让系统显示上次登录的用户名。 A.创建用户： 控制面板----管理工具----计算机管理-----本地用户和组-----用户---创建用户B.修改用户权限： 控制面板---用户账户---管理其他账户---更改账户类型 C.禁止枚举账号： 禁止原因：枚举账号指某些具有黑客行为的蠕虫病毒可以通过扫描WindowsXP系统的指定端口，然后通过共享会话猜测管理员系统密码，因此需要禁止枚举账号 方法：本地安全设置-“安全设置”-“本地策略”-“安全选项”-双击对匿名连接的额外限制-不允许枚举SAM账号和共享”
SEED信息安全实验系列：缓冲区溢出漏洞实验
缓冲区溢出漏洞实验 一、实验描述 缓冲区溢出是指程序试图向缓冲区写入超出预分配固定长度数据的情况。这一漏洞可以被恶意用户利用来改变程序的流控制，甚至执行代码的任意片段。这一漏洞的出现是由于数据缓冲器和返回地址的暂时关闭，溢出会引起返回地址被重写。 二、实验准备 本次实验为了方便观察汇编语句，我们需要在32位环境下作操作，因此实验之前需要做一些准备。 1、输入命令安装一些用于编译32位C程序的东西： sudo apt-get update sudo apt-get install lib32z1 libc6-dev-i386 sudo apt-get install lib32readline-gplv2-dev 2、输入命令“linux32”进入32位linux环境。此时你会发现，命令行用起来没那么爽了，比如不能tab补全了，所以输入“/bin/bash”使用bash： 三、实验步骤 3.1 初始设置
Ubuntu和其他一些Linux系统中，使用地址空间随机化来随机堆（heap）和栈（stack）的初始地址，这使得猜测准确的内存地址变得十分困难，而猜测内存地址是缓冲区溢出攻击的关键。因此本次实验中，我们使用以下命令关闭这一功能： sudo sysctl -w kernel.randomize_va_space=0 此外，为了进一步防范缓冲区溢出攻击及其它利用shell程序的攻击，许多shell程序在被调用时自动放弃它们的特权。因此，即使你能欺骗一个Set-UID程序调用一个shell，也不能在这个shell中保持root权限，这个防护措施在/bin/bash中实现。 linux系统中，/bin/sh实际是指向/bin/bash或/bin/dash的一个符号链接。为了重现这一防护措施被实现之前的情形，我们使用另一个shell程序（zsh）代替/bin/bash。下面的指令描述了如何设置zsh程序： sudo su cd /bin rm sh ln -s zsh sh exit 3.2 shellcode 一般情况下，缓冲区溢出会造成程序崩溃，在程序中，溢出的数据覆盖了返回地址。而如果覆盖返回地址的数据是另一个地址，那么程序就会跳转到该地址，如果该地址存放的是一段精心设计的代码用于实现其他功能，这段代码就是shellcode。 观察以下代码： #include
计算机安全的重要性
计算机安全的重要性 一、计算机安全的概念 对于计算机安全，国际标准化委员会的定义是"为数据处理系统和采取的技术的和管理的安全保护，保护计算机硬件、软件、数据不因偶然的或恶意的原因而遭到破坏、更改、显露。我国公安部计算机管理监察司的定义是是指计算机资产安全，即计算机信息系统资源和信息资源不受自然和人为有害因素的威胁和危害。 二、我们在日常生活和工作中遇到的计算机安全威胁 计算机容易受到许多威胁从而造成各种各样损害导致严重损失。这些损害从由于错误而破坏数据库的安全性到火灾摧毁整个计算机中心。损害的原因是多种多样的，例如，看上去可信的员工欺骗系统的行为、外部黑客或粗心的数据录入员。由于很多损害永远也无法被发现，有些机构为了避免公众形象受损所以对损害情况加以掩盖，所以准确的评估计算机安全相关的损害是不可能的。不同的威胁其后果也有所不同：一些是影响数据的性或完整性而另一些则影响系统的可用性。这些威胁包括： 1.错误和遗漏 2 .欺诈和盗窃 3.员工破坏 4.丧失物理和基础设施的支持 5.网络安全攻击 6.有害代码
7.对个人隐私的威胁 这里描述了如今系统运行环境中风险的基本情况。所提到的威胁和相关损害是基于其在当今计算环境中的普遍程度和严重程度以及其预期扩展形势而提出的。本清单并不详尽，有些威胁可以是不同领域的组合产物。这里描述的当前常见威胁概况可以为机构研究其自身的威胁环境提供帮助；但是由于这一话题涉及面比较广阔，所以特定系统所遭遇的威胁可能与这里讨论的有所不同。 为了控制运行信息系统的风险，管理人和用户需要了解系统的缺陷和可能利用缺陷的威胁。对威胁环境的了解使系统管理人得以实施最具成本效益的安全措施。在有些情况下，管理人发现简单容忍预期损害更具有成本效益。这一决策应该基于风险分析的结果。 1、错误和遗漏 错误和遗漏是数据和系统完整性的重要威胁。这些错误不仅由每天处理几百条交易的数据录入员造成，创建和编辑数据的任何类型的用户都可以造成。许多程序，特别是那些被设计用来供个人计算机用户使用的程序缺乏质量控制手段。但是，即使是最复杂的程序也不可能探测到所有类型的输入错误或遗漏。良好的意识和培训项目可以帮助机构减少错误和遗漏的数量和严重程度。用户、数据录入员、系统操作员和程序员的工作中经常会出现直接或间接影响安全的错误。在有些情况下，错误是一种威胁，例如数据录入错误或编程错误会使系统崩溃。在另一些情况下，错误导致了缺陷。错误可以在系统生命周期的任何阶段发生。一项由计算机安全顾问、计算机系统安全和隐私咨询委员会的前成员Robert Courtney进行的关于
缓冲区溢出攻击实验
HUNAN UNIVERSITY 课程实验报告 题目： Buflab-handout 学生姓名 学生学号 专业班级计科1403 (一)实验环境 联想ThinkPadE540 VM虚拟机ubuntu32位操作系统 (二)实验准备 1.使用tar xvf命令解压文件后，会有3个可执行的二进制文件bufbomb，hex2raw， makecookie。bufbomb运行时会进入getbuf函数，其中通过调用Gets函数读取字符 串。要求在已知缓冲区大小的情况下对输入的字符串进行定制完成特定溢出操作。 从给的PDF文件中我们得知getbuf函数为：
/ /Buffer size for getbuf #define NORMAL_BUFFER_SIZE 32 int getbuf() { char buf[NORMAL_BUFFER_SIZE]; Gets(buf); return 1; } 这个函数的漏洞在于宏定义的缓冲区的大小为32，若输入的字符串长于31（字符串末尾结束符）则会导致数据的覆盖，从而导致一系列损失；在此实验中，我们正是利用这个漏洞来完成实验。 2. hex2raw可执行文件就是将给定的16进制的数转成二进制字节数据。 Makecookie是产生一个userid。输入的相应的用户名产生相应的cookie值。 **我产生的cookie值为0x5eb52e1c，如下图所示： Level0: 实验要求：从英文的PDF文件中的“Your task is to get BUFBOMB to execute the code for smoke when getbuf executes its return statement, rather than returning to test. Note that your exploit string may also corrupt parts of the stack not directlyrelated to this stage, but this will not cause a problem, since smoke causes the program to exit directly.”这句话看出实验让我们在test运行完后，不直接退出，而是跳到smoke函数处执行然后退出，这点很重要！（本人之前一直没有成功就是错在这儿） Test源码： void test() { int val; // Put canary on stack to detect possible corruption volatile int local = uniqueval(); val = getbuf(); // Check for corrupted stack if (local != uniqueval()) { printf("Sabotaged!: the stack has been corrupted\n"); } else if (val == cookie) { printf("Boom!: getbuf returned 0x%x\n", val); validate(3);
缓冲区溢出攻击实验报告
缓冲区溢出攻击实验报告 班级：10网工三班学生姓名：谢昊天学号：46 实验目的和要求： 1、掌握缓冲区溢出的原理； 2、了解缓冲区溢出常见的攻击方法和攻击工具； 实验内容与分析设计： 1、利用RPC漏洞建立超级用户利用工具文件检测RPC漏洞，利用工具软件对进行攻击。攻击的结果将在对方计算机上建立一个具有管理员权限的用户，并终止了对方的RPC服务。 2、利用IIS溢出进行攻击利用软件Snake IIS溢出工具可以让对方的IIS溢出，还可以捆绑执行的命令和在对方计算机上开辟端口。 3、利用WebDav远程溢出使用工具软件和远程溢出。 实验步骤与调试过程： 1．RPC漏洞出。首先调用RPC（Remote Procedure Call)。当系统启动的时候，自动加载RPC服务。可以在服务列表中看到系统的RPC服务。利用RPC漏洞建立超级用户。首先，把文件拷贝到C盘跟目录下，检查地址段到。点击开始>运行>在运行中输入cmd>确定。进入DOs模式、在C盘根目录下输入 -,回车。检查漏洞。 2．检查缓冲区溢出漏洞。利用工具软件对进行攻击。在进入DOC模式、在C盘根目录下输入 ,回车。 3,利用软件Snake IIS溢出工具可以让对方的IIS溢出。进入IIS溢出工具软件的主界面. PORT:80 监听端口为813 单击IDQ溢出。出现攻击成功地提示对话框。 4．利用工具软件连接到该端口。进入DOs模式，在C盘根目录下输入 -vv 813 回车。5．监听本地端口（1）先利用命令监听本地的813端口。进入DOs模式，在C盘根目录下输入nc -l -p 813回车。（2）这个窗口就这样一直保留，启动工具软件snake，本地的IP 地址是，要攻击的计算机的IP地址是，选择溢出选项中的第一项，设置IP为本地IP地址，端口是813.点击按钮“IDQ溢出”。（3）查看nc命令的DOS框，在该界面下，已经执行了设置的DOS命令。将对方计算机的C盘根目录列出来，进入DOC模式，在C盘根目录下输入nc -l -p 813回车。 6．利用WebDav远程溢出使用工具软件和远程溢出。（1）在DOS命令行下执行，进入DOC 模式，在C盘根目录下输入回车。（2）程序入侵对方的计算机进入DOC模式，在C盘根目录下输入nc -vv 7788 回车。 实验结果： 1．成功加载RPC服务。可以在服务列表中看到系统的RPC服务，见结果图。 2．成功利用工具软件对进行攻击。 3．成功利用IIS溢出进行攻击利用软件Snake IIS溢出工具让对方的IIS溢出，从而捆绑
缓冲区溢出实验报告
华中科技大学计算机学院《信息系统应用安全》实验报告 实验名称缓冲区溢出实验 团队成员： 教师评语：
一.实验环境 ?操作系统：Windows XP SP3 ?编译平台：Visual C++ 6.0 ?调试环境：OllyDbg 二.实验目的 1.掌握缓冲区溢出的原理； 2.掌握缓冲区溢出漏洞的利用技巧； 3.理解缓冲区溢出漏洞的防范措施。 三.实验内容及步骤 1.缓冲区溢出漏洞产生的的基本原理和攻击方法 ?缓冲区溢出模拟程序 程序源代码如下： 运行该程序产生访问异常：
由于拷贝字符串时产生缓冲区溢出，用“ABCD”字符串的值覆盖了原来EIP的值，所以main函数返回时EIP指向44434241，引发访问异常。 运行命令窗口的shellcode shellcode测试代码如下： #include "string.h" #include "stdio.h" #include
《计算机网络安全》实验报告
《计算机网络安全》实验报告 实验名称：信息搜集 年级： 2014级 专业：网络工程 班级：一班 姓名：张帅 学号： 1425131032 成绩： 指导教师：卢正添 提交报告时间： 2017年 5月 21 日
一、实验目的 1、了解信息搜集的一般步骤 2、学会熟练使用ping命令 3、学会利用Nmap等工具进行信息搜集 二、系统环境 Windows、Linux 三、网络环境 交换网络结构 四、实验步骤与实验结果 一．信息搜集 1. ping探测 主机A开启命令行，对主机B进行ping探测，根据主机B的回复，可以确定主机A 和主机B之间的连通情况，还可以根据回复数据包的TTL值对操作系统进行猜测。 回复数据包的TTL值：64 ，主机B操作系统可能为：Linux 。 2. Nmap扫描 （1）对活动主机进行端口扫描 主机A使用Nmap工具对主机B进行TCP端口同步扫描（范围1-150）： Nmap命令nmap –sS 172.16.0.60 –p 1-150 ； 主机B开放的TCP端口21 22 23 25 80 88 139 。
对主机B进行UDP端口扫描（范围是110-140）：Nmap命令nmap –sU 172.16.0.60 –p 110-140 ；主机B开放的UDP端口111 123 137 138 。 （2）对活动主机操作系统进行探测 主机A对主机B进行TCP/IP指纹特征扫描：Nmap命令nmap –O 172.16.0.60
（3）对活动主机运行服务进行探测 主机A单击平台工具栏“协议分析器”按钮，启动协议分析器进行数据包捕获。打开IE在地址栏中输入http://主机B的IP，访问主机B的web服务，停止协议分析器，查看捕获结果。图1-1-1可做为参考。 图1-1-1 HTTP会话分析 由图1-1-1可判断目标主机web服务使用的软件类型是Apache/2.2.0(Fedora) 。 请探测目标主机FTP服务使用的软件类型是vsftp。
计算机操作系统银行家算法实验报告
计算机操作系统实验报告 一、实验名称：银行家算法 二、实验目的：银行家算法是避免死锁的一种重要方法，通过编写 一个简单的银行家算法程序，加深了解有关资源申请、避免死锁等概念，并体会和了解死锁和避免死锁的具体实施方法。 三、问题分析与设计： 1、算法思路：先对用户提出的请求进行合法性检查，即检查请 求是否大于需要的，是否大于可利用的。若请求合法，则进行预分配，对分配后的状态调用安全性算法进行检查。若安全，则分配；若不安全，则拒绝申请，恢复到原来的状态，拒绝申请。 2、银行家算法步骤：（1）如果Requesti＜or =Need,则转向步 骤(2)；否则，认为出错，因为它所需要的资源数已超过它所宣 布的最大值。 （2）如果Request＜or=Available,则转向步骤（3）；否则，表示 系统中尚无足够的资源，进程必须等待。 （3）系统试探把要求的资源分配给进程Pi,并修改下面数据结构 中的数值： Available=Available-Request[i]; Allocation=Allocation+Request;
Need=Need-Request; (4)系统执行安全性算法，检查此次资源分配后，系统是否处于安 全状态。 3、安全性算法步骤： （1）设置两个向量 ①工作向量Work。它表示系统可提供进程继续运行所需要的各类资源数目，执行安全算法开始时，Work=Allocation; ②布尔向量Finish。它表示系统是否有足够的资源分配给进程，使之运行完成，开始时先做Finish[i]=false，当有足够资源分配给进程时，令Finish[i]=true。 （2）从进程集合中找到一个能满足下述条件的进程： ①Finish[i]=false ②Need 怎样写远程缓冲区溢出漏洞利用程序 竭诚为您提供优质的服务，优质的文档，谢谢阅读/双击去除 浅谈计算机系统的安全防范 浅谈计算机系统的安全防范随着计算机及网络技术与应用的不断发展，伴随而来的计算机系统安全问题越来越引起人们的关注。计算机系统一旦遭受破坏，将给使用单位造成重大经济损失，并严重影响正常工作的顺利开展。加强计算机系统安全工作，是信息化建设工作的重要工作内容之一。一、计算机系统面临的安全问题目前，广域网应用已遍全省各级地税系统。广域网覆盖地域广、用户多、资源共享程度高，所面临的威胁和攻击是错综复杂的，归结起来主要有物理安全问题、操作系统的安全问题、应用程序安全问题、网络协议的安全问题。（一）物理安全问题网络安全首先要保障网络上信息的物理安全。 物理安全是指在物理介质层次上对存贮和传输的信息安全保护。目前常见的不安全因素（安全威胁或安全风险）包括三大类：1.自然灾害（如雷电、地震、火灾、水灾等），物理损坏（如硬盘损坏、设备使用寿命到期、外力破损等），设备故障（如停电断电、电磁干扰等），意外事故。2.电磁泄漏（如侦听微机操作过程）。3.操作失误（如删除文件，格式化硬盘，线路拆除等），意外疏漏（如系统掉电、死机等系统崩溃）4.计算机系统机房环境的安全。（二）操作系统及应用服务的安全问题现在地税系统主流的操作系统为windows操作系统，该系统存在很多安全隐患。操作系统不安全，也是计算机不安全的重要原因。（三）黑客的攻击人们几乎每天都可能听到众多的黑客事件：一位年仅15岁的黑客通过计算机网络闯入美国五角大楼；黑客将美国司法部主页上的美国司法部的字样改成了美国不公正部；黑客们联手袭击世界上最大的几个热门网站如yahoo、amazon、美国在线，使得他们的服务器不能提供正常的服务；黑客袭击中国的人权网站，将人权网站的主页改成反政府的言论；贵州多媒体通信网169网遭到黑客入侵；黑客攻击上海信息港的服务器，窃取数百个用户的账号。这些黑客事件一再提醒人们，必须高度重视计算机网络安全问题。黑客攻击的主要方法有：口令攻击、网络监听、缓冲区溢出、电子邮件攻击和其它攻击方法。（四）面临名目繁多的计算机病毒威胁计算机病毒将导致计算机系统瘫痪，程序和数据严重破坏，使网络的效率和作用大大降低，使许多功能无法使用或不敢使用。虽然，至今尚未出现灾难性的后果，但层出不穷的各种各样的计算机病毒活跃在各个 GB17859-1999计算机信息系统安全保护等级划分准则 1 范围 本标准规定了计算机系统安全保护能力的五个等级，即： 第一级：用户自主保护级； 第二级：系统审计保护级； 第三级：安全标记保护级； 第四级：结构化保护级； 第五级：访问验证保护级。 本标准适用计算机信息系统安全保护技术能力等级的划分。计算机信息系统安全保护能力随着安全保护等级的增高，逐渐增强。 2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB/T 5271 数据处理词汇 3 定义 除本章定义外，其他未列出的定义见GB/T 5271。 3.1 计算机信息系统computer information system 计算机信息系统是由计算机及其相关的和配套的设备、设施（含网络）构成的，按照一定的应用目标和规则对信息进行采集、加工、存储、传输、检索等处理的人机系统。 3.2 计算机信息系统可信计算基trusted computing base of computer information system 计算机系统内保护装置的总体，包括硬件、固件、软件和负责执行安全策略的组合体。它建立了一个基本的保护环境并提供一个可信计算系统所要求的附加用户服务。 3.3 客体object 信息的载体。 3.4 主体subject 引起信息在客体之间流动的人、进程或设备等。 3.5 敏感标记sensitivity label 表示客体安全级别并描述客体数据敏感性的一组信息，可信计算基中把敏感标记作为强制访问控制决策的依据。 3.6 安全策略security policy 有关管理、保护和发布敏感信息的法律、规定和实施细则。 3.7 信道channel 系统内的信息传输路径。 3.8 隐蔽信道covert channel 操作系统安全实验1 一、实验目的 1. 了解Windows的文件系统 2. 掌握Windows操作系统的访问控制和审核技术 3. 掌握系统安全配置和安全分析方法 4．理解Windows平台下的漏洞扫描原理 5. 掌握系统备份与恢复方法 二、实验环境 PC机，Windows XP操作系统，X-Scan v3.3，Ghost软件一套 三、实验内容 1. 系统安全配置与分析 2. 管理用户帐户 3. 授权管理 4．设置审核策略 5. 使用X-Scan对系统进行安全扫描 6. 系统的网络服务管理 7. 系统备份与恢复 四、实验步骤与结果分析 1、系统安全配置与分析 （1）修改密码策略 首先在“控制面板”中选择“管理工具”——“本地安全设置”——“帐户策略”——“密码策略”如下所示： 双击“密码必须符合复杂性要求”或者右击它选择属性，启用该策略,如下所示： 双击“密码长度最小值”，设置最短密码长度为8个字符，如下所示: 设置“密码最短存留期”，确定用户在可以更改密码之前必须使用该密码的天数,设置为7天。如下所示： 设置“密码最长存留期”，确定系统在要求用户更改密码之前可以使用该密码的天数，设置为30天。 设置“强制密码历史”，防止用户重新使用旧密码，设置为3。如下所示： 设置完成后退出“本地安全设置”，在“运行”中输入命令：gpupdate，系统将刷新刚才修改的安全策略。选择一个普通用户，为该用户重设口令，体会密码加强策略的作用，起初用户名设为love，密码设为520。如下所示： 结合密码复杂性设置原则（大写字母+小写字母+数字）再将密码修改为abc19881211，结果创建成功。 （2）设置帐户锁定策略 对帐户锁定策略进行设置，值为2，然后重新登录系统，使用用户zhengjiaen口令登录系统，体会帐户锁定的作用。如下所示： 计算机系统安全性分析 摘要： 1 引言 随着计算机科学技术的迅速发展和广泛应用，计算机系统的安全问题已成为人们十分关注的重要课题。对计算机系统的威胁和攻击主要有两类：一类是对计算机系统实体的威胁和攻击；一类是对信息的威胁和攻击。计算机犯罪和计算机病毒则包含了对实体和信息两个方面的威胁和攻击。计算机系统实体所面临的威胁和攻击主要指各种自然灾害、场地和环境因素的影响、战争破坏和损失、设备故障、人为破坏、各种媒体设备的损坏和丢失。对实体的威胁和攻击，不仅造成国家财产的严重损失，而且会造成信息的泄漏和破坏。因此，对计算机系统实体的安全保护是防止对信息威胁和攻击的有力措施。对信息的威胁和攻击主要有两种方式：一种是信息泄漏，一种是信息破坏。信息泄漏是指故意或偶然地侦收、截获、窃取、分析、收集到系统中的信息，特别是机密信息和敏感信息，造成泄密事件。信息的破坏是指由于偶然事故或人为因素破坏信息的完整性、正确性和可用性，如各种软硬件的偶然故障，环境和自然因素的影响以及操作失误造成的信息破坏，尤其是计算机犯罪和计算机病毒造成信息的修改、删除或破坏，将导致系统资源被盗或被非法使用，甚至使系统瘫痪。 2、计算机系统安全概述 计算机系统（computer system）也称计算机信息系统（Computer Information System），是由计算机及其相关的和配套的设备、设施(含网络)构成的，并按一定的应用目标和规则对信息进行采集、加工、存储、传输、检索等处理的人机系统。计算机系统安全（computer system security）中的“安全”一词是指将服务与资源的脆弱性降到最低限度。脆弱性是指计算机系统的任何弱点。 缓冲区溢出攻击详细讲解 缓冲区溢出（Buffer Overflow）是计算机安全领域既经典而又古老的话题。随着计算机系统安全性的加强，传统的缓冲区溢出攻击方式可能变得不再奏效，相应的介绍缓冲区溢出原理的资料也变得“大众化”起来。其中看雪的《0day安全：软件漏洞分析技术》一书将缓冲区溢出攻击的原理阐述得简洁明了。本文参考该书对缓冲区溢出原理的讲解，并结合实际的代码实例进行验证。不过即便如此，完成一个简单的溢出代码也需要解决很多书中无法涉及的问题，尤其是面对较新的具有安全特性的编译器——比如MS的Visual Studio2010。接下来，我们结合具体代码，按照对缓冲区溢出原理的循序渐进地理解方式去挖掘缓冲区溢出背后的底层机制。 一、代码 <=> 数据 顾名思义，缓冲区溢出的含义是为缓冲区提供了多于其存储容量的数据，就像往杯子里倒入了过量的水一样。通常情况下，缓冲区溢出的数据只会破坏程序数据，造成意外终止。但是如果有人精心构造溢出数据的容，那么就有可能获得系统的控制权！如果说用户（也可能是黑客）提供了水——缓冲区溢出攻击的数据，那么系统提供了溢出的容器——缓冲区。 缓冲区在系统中的表现形式是多样的，高级语言定义的变量、数组、结构体等在运行时可以说都是保存在缓冲区的，因此所谓缓冲区可以更抽象地理解为一段可读写的存区域，缓冲区攻击的最终目的就是希望系统能执行这块可读写存中已经被蓄意设定好的恶意代码。按照冯·诺依曼存储程序原理，程序代码是作为二进制数据存储在存的，同样程序的数据也在存中，因此直接从存的二进制形式上是无法区分哪些是数据哪些是代码的，这也为缓冲区溢出攻击提供了可能。 漏洞发掘与缓冲区溢出检测技术 赵鑫 北京邮电大学信息工程学院，北京（100876） E-mail：jarious@https://www.wendangku.net/doc/7a4334801.html, 摘要：本文通过分析缓冲区溢出发生的原理和一般利用过程，并结合漏洞发掘技术，提出了缓冲区溢出的几种检测方法，即通过进行缓冲区边界检查和指针完整性检查，并辅以攻击数据行为检测和编写正确的代码，来达到检测缓冲区溢出的目的。这几种方法可以有效地检测缓冲区溢出问题，从而避免缓冲区溢出带来的危害。 关键词：缓冲区溢出，漏洞发掘，安全 中图分类号：TP393 1.引言 一般来说，漏洞（Vulnerability）是指系统或应用程序存在的某种未曾预料到的未授权、不安全状态，它的出现往往是由于某些编程、配置或操作上的缺陷（Flaw）以及一些特定的条件引起的，攻击者往往需要构造条件，利用这些缺陷，使系统或应用程序由正常状态进入该状态，从而破坏正常的安全机制。 缓冲区溢出漏洞利用技术主要是从溢出点与Shellcode技术两部分来进行研究。那么，缓冲区溢出漏洞检测技术就可以分别针对这两个方面展开。针对溢出点主要采取的是缓冲区边界检查及指针完整性检查，而攻击数据特征检测则主要针对Shellcode。 2.缓冲区溢出漏洞原理 缓冲区是程序运行的时候机器内存中的一个连续块，它可以在栈（stack）、堆（heap）或未初始化数据段（bss）中。正常情况下，系统将数据存放在其分配好的一定大小的一段缓冲区内，若存在某些编程错误，使得攻击者可以通过控制该缓冲区或其它缓冲区内的数据，来控制程序流程，从而达到攻击目标，称该漏洞为缓冲区溢出漏洞，称这样的攻击为缓冲区溢出攻击。就目前的发展情况来看，缓冲区溢出攻击一般分为基于栈（stack-based）的缓冲区溢出攻击与基于堆（heap/bss-based）的缓冲区溢出攻击。 在进程的内存空间中，栈（stack）起到了保存有关当前函数调用上下文的容器的作用。许多内容都可能进入栈空间，其中包括：函数的非静态局部变量值、堆栈基址、当函数返回时程序应该跳转到的返回地址以及传递到函数中的参数等，其结构如图1所示。 图1 函数栈空间结构 当程序员编写程序时出现边界检验错误，不限制写入buffer中内容的长度时，就会出现由于写入内容过多，导致缓冲区溢出，堆栈结构被破坏。结果，可能引起程序运行失败，产 计算机系统安全性分析 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020 计算机系统安全性分析 摘要： 1 引言 随着计算机科学技术的迅速发展和广泛应用，计算机系统的安全问题已成为人们十分关注的重要课题。对计算机系统的威胁和攻击主要有两类：一类是对计算机系统实体的威胁和攻击；一类是对信息的威胁和攻击。计算机犯罪和计算机病毒则包含了对实体和信息两个方面的威胁和攻击。计算机系统实体所面临的威胁和攻击主要指各种自然灾害、场地和环境因素的影响、战争破坏和损失、设备故障、人为破坏、各种媒体设备的损坏和丢失。对实体的威胁和攻击，不仅造成国家财产的严重损失，而且会造成信息的泄漏和破坏。因此，对计算机系统实体的安全保护是防止对信息威胁和攻击的有力措施。对信息的威胁和攻击主要有两种方式：一种是信息泄漏，一种是信息破坏。信息泄漏是指故意或偶然地侦收、截获、窃取、分析、收集到系统中的信息，特别是机密信息和敏感信息，造成泄密事件。信息的破坏是指由于偶然事故或人为因素破坏信息的完整性、正确性和可用性，如各种软硬件的偶然故障，环境和自然因素的影响以及操作失误造成的信息破坏，尤其是计算机犯罪和计算机病毒造成信息的修改、删除或破坏，将导致系统资源被盗或被非法使用，甚至使系统瘫痪。 2、计算机系统安全概述 计算机系统（computer system）也称计算机信息系统（Computer Information System），是由计算机及其相关的和配套的设备、设施(含网络)构成的，并按一定的应用目标和规则对信息进行采集、加工、存储、传输、检索等处理的人机系统。计算机系统安全（computer system security）中的“安全”一词是指将服务与资源的脆弱性降到最低限度。脆弱性是指计算机系统的任何弱点。 课程设计任务书 计通学院网络工程专业 一、缓冲区溢出概念 1、缓冲区溢出：指当计算机向缓冲区内填充数据位数时超过了缓冲区本身的容量溢出的数据覆盖在合法数据上,理想的情况是程序检查数据长度并不允许输入超过缓冲区长度的字符,但是绝大多数程序都会假设数据长度总是与所分配的储存空间相匹配,这就为缓冲区溢出埋下隐患.操作系统所使用的缓冲区又被称为"堆栈". 在各个操作进程之间,指令会被临时储存在"堆栈"当中,"堆栈"也会出现缓冲区溢出。 2、缓冲区最常见的攻击手段是通过制造缓冲区溢出使程序运行一个用户shell,在通过shell执行其他命令. 若该程序输入root且有suid权限的话,攻击者就获得了一个有root权限的shell,此时就可以对系统进行随意操作了.下面我来介绍一下如何控制程序跳转到攻击代码 ①打开记录(Activation Records) 在程序中,每一个函数调用发生,在堆栈中会留下一个Activation Records,它包括函数结束时返回的地址,攻击者通过溢出这些自动变量,使地址指向攻击程序代码. 通过改变程序的返回地址,当调用结束时,程序就跳到攻击者设定的地址,而不是原地址.这类溢出被称为 stacks mashing attack. ②函数指针(Function Pointers) void(*foo)(1)定义一个返回函数指针的变量foo, Function Pointers可用来定位任何地址空间. 所以只需在任何空间内的Function Pointers附近找到一个能溢出的缓冲区,然后溢出它来改变Function Pointers. 在某时刻,当程序通过Function Pointers调用函数时,程序的流程就按黑客的意图实现了(典型的溢出程序有:Linux下的Superprobe程序). ③长跳转缓冲区(Longjmpbuffers) 在C语言中,包含了一个简单的检验/恢复系统,称为setjmp/longjmp.即在检验点设定setjmp(buffer),用longjmp(buffer)恢复. 但若攻击者能够进入缓冲区空间,则longjmp(buffer)实际上跳转到攻击者的程序代码. 像Function Pointers, longjmp缓冲区能指向任何地方,所以攻击者要做的就是找到一个可供溢出的buffer即可. 最常见的是在一个字符串中综合了代码植入和打开记录. 攻击者定位或提供溢出的自动变量,然后向程序传一个超大字符串,在引发buffer溢出改变打开记录时植入程序代码,由此达到入侵系统的目的. 二、缓冲区溢出实例实现原理 1、堆栈的组成： 操作系统安全实验报告 一、【实验构思（Conceive）】 操作系统安全： 实验目的： 操作系统是计算机的根本，没有操作系统的计算机的用处并不是很大。而如今随着网络的快速发展，计算机成为了我们生活中不可或缺的一部分，因此，计算机操作系统安全显得尤为重要，如果操作系统的安全指标很低的话，那么就会造成个人信息的暴露，受到其他计算机的攻击等等，因此，我们必须对自己的计算机系统安全负责，操作系统的安全是广义的，操作系统安全应该包括操作系统信息安全、操作系统运行速度、操作系统软件安全、操作系统硬件安全等。 操作系统的安全我们可以从操作系统版本、账户安全、文件系统、资源文件安全、日志与审核、服务管理、端口安全、注册表、系统备份与恢复等几方面入手，理解以上几个部分要达到什么样的指标然后在向这个指标去设计。 实验内容分析： 操作系统版本： 操作系统的版本决定计算机根本功能，目前最广泛的版本有windows 7、windows 8、windows XP，三个版本各有优点，例如windows XP更实用与台式计算机，windows 7的兼容性又比windows 8的好，而windows 8的开机速度又更快等等。 账户： 账户指的是登陆操作系统的用户，我们要做的是如何才能让账户安全。 文件系统： 文件系统是操作系统用于明确磁盘或分区上的文件的方法和数据结构即在磁盘上组织文件的方法。也指用于存储文件的磁盘或分区，或文件系统种类。操作系统中负责管理和存储文件信息的软件机构称为文件管理系统，简称文件系统。文件系统由三部分组成：与文件管理有关软件、被管理文件以及实施文件管理所需数据结构。从系统角度来看，文件系统是对文件存储器空间进行组织和分配，负责文件存储并对存入的文件进行保护和检索的系统。具体地说，它负责为用户建立文件，存入、读出、修改、转储文件，控制文件的存取，当用户不再使用文件撤销文件等。 资源文件： 所有可以从中读取出需要的资源的文件，可以称之为“资源文件”。资源的类型可以是图片、音频、视频、文字资源，或者其他可以在计算机中展示的内容等等。由专门的程序接口去读取，并在应用程序中根据需要向用户展示。资源文件的类型很多，不限制文件的后缀名。各个不同的软件系统，可以使用自己定义的资源文件类型。并采用自己的加密方式。资源文件中的资源是可替换的，替换之后，无需重新编译代码，即可实现视觉、听觉、文字等效果的改变。如果直接读取文件就是在程序运行到需要时才从硬盘上搜索(没有现成的地址，这应该是比较慢的原因)。也就是说如果一个工程需要外围文件的量很大，那就不应该把它们加入资源文件，而是在需要的那个文件时再加载它，资源文件比较适合于占空间小的文件。 系统日志与审核： 系统日志是记录系统中硬件、软件和系统问题的信息，同时还可以监视系统中发生的事件。用户可以通过它来检查错误发生的原因，或者寻找受到攻击时攻 理解缓冲区溢出漏洞的利用 在我第一次不得不处理缓冲区溢出漏洞时，我真是一窍不通啊！虽然我可以建立网络和配置防火墙、代理服务器，不费吹灰之力的入侵检测系统，但是对于利用代码来说，我还是第一次接触到。然而，正如处理任何复杂或是困难的概念一样，最好的办法就是把它分解成我们了解的多个部分。 在研究和学习教程后，一些概念和工具开始变得不那么令人困惑了，并且逐渐能够明白一些细节了。然后，我开始在实验室现有已掌握可重建的应用程序中，寻找简单的缓存漏洞。只有在不断地实验，各种概念会一个个出现————整个进程，无论是独立的部分还是整体————都会一点点呈现出来。 本教程将会为防御者描述一些基本概念，包括一个攻击者经历漏洞开发过程，需要的工作量和攻击者将要面对的编写恶意代码攻击特定漏洞的风险。 如今的攻击者既有决心也有技术，并且知道对于负责计算机和网络的人来说什么实际操作是最关键的，防御者对敌人的动机和技术了解的越多，他就越容易制定有效的防御措施。 我要经历几个漏洞挖掘的阶段的才能找到一个有效漏洞，首先，我们会fuzz我们的目标应用程序，通过一个有趣的方式使它崩溃，通过Immunity debugger来监控崩溃的过程，在Windows系统的内存中找到最易受攻击的溢出的shellcode。随后，我们将要创造一个漏洞来传递shellcode，从而攻击远程系统。 需要的软件/设置 ?攻击系统：Backtrack Linux（我用的R3） ?开发/受害系统：Windows xp sp3英文版 ?Immunity debugger：安装在Windows xp系统上 ?FloatFTP：我们要利用的应用程序 让我们正是开始吧! Fuzzing “Fuzzing”是发送无效或畸形的、过多的和随机数据到计算机程序试图使系统崩溃或出现意想不到现象的测试手段。Fuzzing用于测试系统和程序的安全。 双击float FTP来执行开始：怎样写远程缓冲区溢出漏洞利用程序
作者：佚名出处：IT 专家网论坛整理 2007-12-18 10:29
假设有一个有漏洞的服务器程序(vulnerable.c). 然后写一个 exploit 来 利用该漏洞，这样将能得到一个远程 shell。 一、理解有漏洞程序：
#include #include #include #define BUFFER_SIZE 1024 #define NAME_SIZE 2048 int handling(int c) { char buffer[BUFFER_SIZE], name[NAME_SIZE]; int bytes; strcpy(buffer, "My name is: "); bytes = send(c, buffer, strlen(buffer), 0); if (bytes == -1) return -1; bytes = recv(c, name, sizeof(name), 0); if (bytes == -1) return -1; name[bytes - 1] = ’\0’; sprintf(buffer, "Hello %s, nice to meet you!\r\n", name); bytes = send(c, buffer, strlen(buffer), 0); if (bytes == -1) return -1; return 0; } int main(int argc, char *argv[]) { int s, c, cli_size; struct sockaddr_in srv, cli; if (argc != 2) { fprintf(stderr, "usage: %s port\n", argv[0]); return 1; }浅谈计算机系统的安全防范
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