【缺陷周话】第28期:被污染的内存分配

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1、被污染的内存分配

C 语言的内存分配函数包括 malloc()、 kmalloc 、 smalloc()、 xmalloc()、realloc()、 calloc()、 GlobalAlloc()、 HeapAlloc()等等,以 malloc()为例, malloc() 函数的原型为:

extern void*malloc (unsignedintnum_bytes);

malloc() 函数分配了 num_bytes 字节的内存,并返回了指向这块内存的指针。当内存分配长度的整数来自于可能被污染的不可信源时,如果没有对外部输入的数据进行有效判断,会导致超大的内存分配。其中可能被污染的不可信源包括:命令行参数、配置文件、网络通讯、数据库、环境变量、注册表值以及其他来自应用程序以外的输入等。

详见 CWE-789: Uncontrolled Memory Allocation。

 

2、 被污染的内存分配的危害

直接将被污染的数据作为内存分配函数长度参数,如传入了一个极大的整数值,程序就会相应的分配一块极大的内存,从而导致系统极大的内存开销,甚至导致拒绝服务攻击。

CVE中也有一些与之相关的漏洞信息,从2018年1月至2019年3月,CVE中就有4条相关漏洞信息。漏洞信息如下:

CVE 概述
CVE-2018-6869 ZZIPlib 0.13.68 版本中的 zzip/zip.c 文件的‘__zzip_parse_root_directory’函数存在安全漏洞。远程攻击者可借助特制的zip文件利用该漏洞造成拒绝服务(不可控的内存分配和崩溃)。
CVE-2018-5783 PoDoFo 0.9.5 版本中的 base/PdfVecObjects.h文件的‘PoDoFo::PdfVecObjects::Reserve’函数存在安全漏洞。远程攻击者可借助特制的pdf文件利用该漏洞造成拒绝服务(不受控的内存分配)。
CVE-2018-5296 PoDoFo 0.9.5 版本中的 base/PdfParser.cpp 文件的‘PdfParser::ReadXRefSubsection’函数存在安全漏洞,该漏洞源于程序没有控制内存的分配。远程攻击者可借助特制的pdf文件利用该漏洞造成拒绝服务。

3、示例代码

本节所用示例参考CWE-789: Uncontrolled Memory Allocation (http://cwe.mitre.org/data/definitions/789.html) 提供的代码示例,并对示例中的 GetUntrustedInt() 函数进行了定义。

3.1缺陷代码

在上述示例代码中,在第9行使用 malloc() 函数进行长度为 totBytes 字节的内存分配,通过跟踪路径可以看出, totBytes 在第6行通过 size*sizeof(char); 计算结果进行赋值,而 size 的值是第7行使用 scanf() 函数获取的用户键盘输入,为被污染的数据源,从而导致内存分配长度 totBytes 被污染,存在“被污染的内存分配”问题。

使用360代码卫士对上述示例代码进行检测,可以检出“被污染的内存分配”缺陷,显示等级为高。如图1所示:

图1:被污染的内存分配的检测示例

3.2 修复代码

在上述修复代码中,虽然 totBytes 的来源为被污染的数据,但在第10行对 totBytes 的长度进行了有效限制,从而避免了被污染的内存分配。

使用360代码卫士对修复后的代码进行检测,可以看到已不存在“被污染的内存分配”缺陷。如图2:

图2:修复后检测结果

 

4、如何避免被污染的内存分配

(1)避免使用被污染的数据直接作为内存分配函数的长度参数,如无法避免,则应对被污染的数据进行有效限制。

(2)使用源代码静态分析工具,可以有效发现这类问题。

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