GHOST漏洞原理简单分析-阿里云开发者社区

GHOST漏洞原理简单分析

2016-05-27 3128

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简介：

继 ShellShock漏洞之后，Linux又爆出一重大漏洞。网上各种关于漏洞检查和修复的文章，但很难找到一篇讲述这个漏洞原理的。在阅读网上流传的测试代码后，写一下个人对这个漏洞的简单分析。

这应该是漏洞发布的网址，里面有最详细的解释，本人才疏学浅，只看了少部分，想深入了解的可以直接阅读，如本文有错误，请指正。

http://www.openwall.com/lists/oss-security/2015/01/27/9

漏洞简介：

GHOST是Linux glibc库上的一个安全漏洞，CVE编号为CVE-2015-0235。这是一个缓冲区溢出漏洞，攻击者可以利用它远程执行代码。第一个受影响的版本是GNU C库的glibc-2.2。

其实这个漏洞很早就被发现，在2013年5月21号（在glibc-2.17和glibc-2.18发布之间）已经修复，只是一直没被重视，。目前Qualys公司的安全人员开发了一套完整的针对Exim邮件服务器的攻击PoC，测试中发现可以绕过所有现有保护 ( ASLR,PIE和NX )。且可以攻破32位和64位的机器。这个漏洞回到了人们的视线。

所以，如果你的系统采用最新的glibc是没有这个漏洞的，比如fedora20。之所以现在漏洞被重视，是因为很多系统都没使用新版本的glibc，服务器系统稳定性高于一切，不会很积极把组建升级到新版本，特别是glibc这种基础库。

漏洞原理：

什么是缓冲区溢出：

缓冲区溢出是c程序中经常出现的情况，比如遍历数组时没有控制范围，就会出现段错误。这就是缓冲区溢出，显示段错误是因为系统拦截了越界的操作。

但是，如果系统因为某种原因没有拦截越界操作，那就可能成为一个漏洞。心脏流血就是一个类似的漏洞，但是它是越界读。如果是越界写，就可能覆盖掉不该覆盖的内存段。如果这块内存是数据，那就会造成数据错误。如果这块内存是一个代码，那就可能引起执行错误，精心设计引起的溢出会让系统执行攻击者的代码。

漏洞在哪里产生：

漏洞是glibc中的__nss_hostname_digits_dot()函数导致的，漏洞可以通过gethostbyname *()函数来触发，本地和远程均可行。

gethostbyname*()函数的作用是解析域名。事实上这类函数已经被淘汰。但是很多代码依然依赖这些函数。

我们分析一下网上的这个检测代码：

 
      01 
      #include <netdb.h> 
     
      02 
      #include <stdio.h> 
     
      03 
      #include <stdlib.h> 
     
      04 
      #include <string.h> 
     
      05 
      #include <errno.h> 
     
      06 
          
      07 
      #define CANARY "in_the_coal_mine" 
     
      08 
          
      09 
       struct {           //测试的结构体   
     
      10 
         char buffer[1024];           //缓冲区   
     
      11 
         char canary[sizeof(CANARY)];       //内存区，通常紧接着buffer。   
     
      12 
       } temp = { "buffer", CANARY };  
     
      13 
          
      14 
       int main(void) {  
     
      15 
         struct hostent resbuf;           //主机信息的结构体   
     
      16 
         struct hostent *result;  
     
      17 
         int herrno;  
     
      18 
         int retval;  
     
      19 
          
      20 
         /*** strlen (name) = size_needed - sizeof (*host_addr) - sizeof (*h_addr_ptrs) - 1; ***/  
     
      21 
         //对于这个公式还有些疑问  
     
      22 
         size_t len = sizeof(temp.buffer) - 16*sizeof(unsigned char) - 2*sizeof(char *) - 1;  
     
      23 
         char name[sizeof(temp.buffer)];  
     
      24 
         memset(name, '0', len);  
     
      25 
         name[len] = '\0';  
     
      26 
          
      27 
         retval = gethostbyname_r(name, &resbuf, temp.buffer, sizeof(temp.buffer), &result, &herrno);  
     
      28 
          
      29 
         if (strcmp(temp.canary, CANARY) != 0) {     //如果tmp.carry被覆盖了，说明溢出成功。   
     
      30 
           puts("vulnerable");  
     
      31 
           exit(EXIT_SUCCESS);  
     
      32 
         }  
     
      33 
         if (retval == ERANGE) {                     //函数返回了失败，说明指针越界后被拦截并返回错误码   
     
      34 
           puts("not vulnerable");  
     
      35 
           exit(EXIT_SUCCESS);  
     
      36 
         }  
     
      37 
         puts("should not happen");           //未溢出，这是不可能的。  
     
      38 
         exit(EXIT_FAILURE);  
     
      39 
      }

这里要先讲一下gethostbyname_r函数，它的参数比较特别。

resbuf是个hostent结构体，结构体中有好几个指针，指向写着主机信息的内存区。而这个内存区就是代码中的tmp.buffer。

name 是要查询的域名，它会被发送到DNS来查询IP等信息。但是这样并不容易引起溢出。

还有一个坑是如果name输入的是IP地址，则不会去DNS查询，而是直接写入到hostent指向的内存区中。这里因为没有进行合法性判断，所以输入奇怪的IP，比如检测代码中的一串0。它会被直接写入tmp.buffer，一同写入的还包括解析的主机信息。所以就很容易超过tmp.buffer的长度，造成溢出。

通过gethostbyname()函数或gethostbyname2()函数，将可能产生一个堆上的缓冲区溢出。经由gethostbyname_r()或gethostbyname2_r()，则会触发调用者提供的缓冲区溢出(理论上说，调用者提供的缓冲区可位于堆，栈，.data节和.bss节等。但是，目前还没有看到这样的情况)。测试代码就是用的gethostbyname_r()。

因为有对IP的判断，所以溢出的内容（name）有一些限制。