堆栈溢出 - 入门篇

    技术2022-05-11  72

    本讲的预备知识: 你应该了解intel汇编语言,熟悉寄存器的组成和功能。你必须有堆栈和存储分配方面 的基础知识,有关这方面的计算机书籍很多,我将只是简单阐述原理,着重在应用。

    1:首先复习一下基础知识。

    从物理上讲,堆栈是就是一段连续分配的内存空间。在一个程序中,会声明各种变量。静态全局变量是位于数据段并且在程序开始运行的时候被加载。而程序的动态的局部变量则分配在堆栈里面。

    从操作上来讲,堆栈是一个先入后出的队列。他的生长方向与内存的生长方向正好相反。我们规定内存的生长方向为向上,则栈的生长方向为向下。压栈的操作push=ESP-4,出栈的操作是pop=ESP+4.换句话说,堆栈中老的值,其内存地址,反而比新的值要大。 请牢牢记住这一点,因为这是堆栈溢出的基本理论依据。

    在一次函数调用中,堆栈中将被依次压入:参数,返回地址,EBP。如果函数有局部变量,接下来,就在堆栈中开辟相应的空间以构造变量。函数执行结束,这些局部变量的内容将被丢失。但是不被清除。在函数返回的时候,弹出EBP,恢复堆栈到函数调用的地址,弹出返回地址到EIP以继续执行程序。

    在C语言程序中,参数的压栈顺序是反向的。比如func(a,b,c)。在参数入栈的时候,是:先压c,再压b,最后a.在取参数的时候,由于栈的先入后出,先取栈顶的a,再取b,最后取c。 (PS:如果你看不懂上面这段概述,请你去看以看关于堆栈的书籍,一般的汇编语言书籍都会详细的讨论堆栈,必须弄懂它,你才能进行下面的学习)

    2:好了,继续,让我们来看一看什么是堆栈溢出。

    2.1:运行时的堆栈分配

    堆栈溢出就是不顾堆栈中分配的局部数据块大小,向该数据块写入了过多的数据,导致数据越界。结果覆盖了老的堆栈数据。

    比如有下面一段程序: 程序一: #include <stdio.h> int main ( ) { char name[8]; printf("Please type your name: "); gets(name); printf("Hello, %s!", name); return 0; }

    编译并且执行,我们输入ipxodi,就会输出Hello,ipxodi!。程序运行中,堆栈是怎么操作的呢?

    在main函数开始运行的时候,堆栈里面将被依次放入返回地址,EBP。

    我们用gcc -S 来获得汇编语言输出,可以看到main函数的开头部分对应如下语句:

    pushl

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