C語言記憶體分配函數被污染的範例分析

1、被污染的記憶體分配

C 語言的記憶體分配函數包括malloc()、 kmalloc 、 smalloc()、 xmalloc()、realloc()、 calloc()、 GlobalAlloc()、 HeapAlloc()等等，以malloc()為例， malloc() 函數的原型為：

extern void*malloc (unsignedintnum_bytes);

malloc() 函數分配了num_bytes 位元組的內存，並傳回了指向這塊記憶體的指標。當記憶體分配長度的整數來自於可能被污染的不可信來源時，如果沒有對外部輸入的資料進行有效判斷，會導致超大的記憶體分配。其中可能被污染的不可信來源包括：命令列參數、設定檔、網路通訊、資料庫、環境變數、登錄值以及其他來自應用程式以外的輸入等。

2、 被污染的記憶體分配的危害

直接將被污染的資料作為記憶體分配函數長度參數，如傳入了一個極大的整數值，程式就會相應的分配一塊極大的內存，從而導致系統極大的內存開銷，甚至導致拒絕服務攻擊。

CVE中也有一些與之相關的漏洞訊息，從2018年1月至2019年3月，CVE中就有4個相關漏洞訊息。漏洞資訊如下：

#CVE	概述
CVE-2018-6869	ZZIPlib 0.13.68 版本中的zzip/zip.c 檔案的'__zzip_parse_root_directory'函數存在安全漏洞。遠端攻擊者可藉助特製的zip檔案利用該漏洞造成拒絕服務（不可控的記憶體分配和崩潰）。
CVE-2018-5783	PoDoFo 0.9.5 版本中的base/PdfVecObjects.h檔案的'PoDoFo::PdfVecObjects::Reserve'函數存在安全漏洞。遠端攻擊者可藉助特製的pdf檔利用漏洞造成拒絕服務（不受控制的記憶體分配）。
CVE-2018-5296	PoDoFo 0.9.5 版本中的base/PdfParser.cpp 檔案的'PdfParser::ReadXRefSubsection'函數存在安全漏洞，該漏洞.cpp 檔案的'PdfParser::ReadXRefSubsection'函數存在安全漏洞，該漏洞.cpp 檔案的'PdfParser::ReadXRefSubsection'函數存在安全漏洞，該漏洞。源自於程式沒有控制記憶體的分配。遠端攻擊者可藉助特製的pdf檔利用漏洞造成拒絕服務。

3、範例程式碼

本節所用範例參考CWE-789: Uncontrolled Memory Allocation (http://cwe.mitre.org/data/definitions/789 .html) 提供的程式碼範例，並對範例中的 GetUntrustedInt() 函數進行了定義。

3.1缺陷程式碼

#在上述範例程式碼中，在第9行使用malloc()函數進行長度為totBytes 位元組的記憶體分配，透過追蹤路徑可以看出，totBytes 在第6行透過size*sizeof(char); 計算結果進行賦值，而size 的值是第7行使用scanf() 函數取得的使用者鍵盤輸入，為被污染的資料來源，進而導致記憶體分配長度 totBytes 被污染，有「被污染的記憶體分配」問題。

使用360程式碼衛兵對上述範例程式碼進行偵測，可以檢出「被污染的記憶體分配」缺陷，顯示等級為高。如圖1所示：

#圖1：被污染的記憶體分配的偵測範例

3.2 修正程式碼

在上述修復程式碼中，雖然totBytes 的來源為被污染的數據，但在第10行對totBytes的長度進行了有效限制，從而避免了被污染的記憶體分配。

使用360碼衛士對修復後的程式碼進行偵測，可以看到已不存在「被污染的記憶體分配」缺陷。如圖2：

圖2：修正後偵測結果

4、如何避免被污染的記憶體分配

（1）避免使用被污染的資料直接作為記憶體分配函數的長度參數，如無法避免，則應對被污染的資料進行有效限制。

（2）使用原始碼靜態分析工具，可以有效發現這類問題。

以上是C語言記憶體分配函數被污染的範例分析的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！