应用程序安全性的一大进步:证明 C Runtime 和 Windows API 对安全性的影响
摘要:本文将讨论使用 C 和 C++ 进行函数调用时的常见错误及其安全隐患,并概括某些函数的正确使用方法。作为一种持续不断的努力,在今后的几个月中,我们将继续展开讨论,为更多的 API 提供安全性信息。
简介在对 C 和 C++ 代码进行代码检查以寻找安全薄弱环节时,我发现了在调用某些函数时的一些常见问题。尽管某种函数调用可能与安全性无关,但如果使用不当,仍会导致不易发觉的安全隐患。
本文将讨论这些错误及其安全隐患,并将概述一些函数的正确使用方法。
对于在 MSDN 和 Platform SDK 中记载的一些 API 的安全性评价,我们已经展开了讨论(这一讨论仍在继续)。在第一轮的讨论中,我们概述了顶级函数调用,这些调用导致了 Microsoft 和非 Microsoft 产品的安全薄弱环节。
我们首先讨论以下函数,这些函数在安全性方面尤为值得注意:
CopyMemoryCreateProcess、CreateProcessAsUser、CreateProcessWithLogonWSetSecurityDescriptorDacl模拟函数memcpysprintf、swprintfstrcat、wcscat、_mbscatstrcpy、wcscpy、_mbscpystrncat、wcsncat、_mbsncatWinExec
CopyMemory安全性评价第一个参数 Destination 必须足以容纳 count 个字节的 Source 组合大小,否则就可能发生缓冲区溢出。这样,当发生违规访问时,应用程序就可能会遭到拒绝服务攻击,或者更坏,可能会使攻击者将可执行代码注入到您的进程中。如果 Destination 是基于堆栈的缓冲区,则尤为如此。要注意的是,最后一个参数 Length 是要复制到 Destination 的字节数,而不是 Destination 的大小。
以下代码示例演示了安全使用 CopyMemory() 的方法:
void test(char *pbData, unsigned int cbData) { char buf[BUFFER_SIZE]; CopyMemory(buf, pbData, min(cbData,BUFFER_SIZE));}
CreateProcess、CreateProcessAsUser、CreateProcessWithLogonW 安全性评价第一个参数 lpApplicationName 可以为 NULL。在这种情况下,可执行程序的名称必须是 lpCommandLine 中第一个用空格分隔的字符串。但是,如果可执行程序的名称或路径名中有空格,则存在一定的风险,因为如果空格处理不当,就可能会运行恶意的可执行程序。以下示例是危险的,因为该进程将试图运行“Program.exe”(如果该程序存在),而不是“foo.exe”。
CreateProcess(NULL, "C:/Program Files/foo", ...)
如果恶意用户要在系统中创建名为“Program.exe”的特洛伊程序,那么任何使用“Program Files”目录不正确地调用 CreateProcess 的程序都将启动特洛伊程序,而不是要调用的应用程序。
注意不要为 lpApplicationName 传递 NULL,以避免函数根据其运行时参数来分析并确定可执行文件路径名。否则,如果 lpApplicationName 为 NULL,则用引号将 lpCommandLine 中的可执行路径引起,如下例所示。
CreateProcess(NULL, "/"C:/Program Files/foo.exe/" -L -S", ...)
SetSecurityDescriptorDacl安全性评价最好不要创建具有 NULL DACL 的安全描述符(即:pDacl 为 NULL),因为这样的 DACL 无法为对象提供安全性。实际上,攻击者可在对象上设置一个 Everyone (Deny All Access) ACE,从而拒绝每个人(包括管理员)访问该对象。NULL DACL 没有为对象提供任何免受攻击的保护。
模拟函数安全性评价如果对模拟函数的调用因任何原因而失败,则不会对客户端进行模拟,客户端请求将在进行调用的进程所在的安全环境中进行。如果进程作为高度特权化的帐户(如 LocalSystem)来运行,或作为管理组的成员来运行,则用户可能可以执行在其他情况下不允许进行的操作。所以,您务必要始终检查调用的返回值,如果该值未报出错误,则不要继续执行客户端请求。以下是一些示例:
RpcImpersonateClient ImpersonateNamedPipeClient SetThreatToken ImpersonateSelf CoImpersonateClient ImpersonateDdeClientWindow ImpersonateSecurityContext ImpersonateLoggedOnUser
memcpy安全性评价第一个参数 dest 必须足以容纳 count 个字节的 src 组合大小,否则就可能发生缓冲区溢出。这样,当发生违规访问时,应用程序就可能会遭到拒绝服务攻击,或者更坏,可能会使攻击者将可执行代码注入到您的进程中。如果 dest 是基于堆栈的缓冲区,则尤为如此。要注意的是,最后一个参数 count 是要复制到 dest 的字节数,而不是 dest 的大小。
以下代码示例演示了安全使用 memcpy() 的方法:
void test(char *pbData, unsigned int cbData) { char buf[BUFFER_SIZE]; memcpy(buf, pbData, min(cbData,BUFFER_SIZE));}
sprintf、swprintf安全性评价第一个参数 buffer 必须足以容纳 format 的格式化版本和末尾的 NULL ('/0') 字符,否则就可能发生缓冲区溢出。这样,当发生违规访问时,应用程序就可能会遭到拒绝服务攻击,或者更坏,可能会使攻击者将可执行代码注入到您的进程中。如果 buffer 是基于堆栈的缓冲区,则尤为如此。
另外,应注意用户或应用程序将 format 提供为变量的危险。下例是危险的,因为攻击者可能会将 szTemplate 设置为“