复旦大学_软件安全_SEED labs_6-Format_String_Server.zip

**格式字符串漏洞（Format String Vulnerability）详解** 在软件安全领域，格式字符串漏洞是一种常见的安全问题，主要出现在C和C++等编程语言中。复旦大学的软件安全实验——"6-Format_String_Server"旨在帮助学生理解并学习如何检测和修复这种漏洞。这个实验来自雪城大学的SEED Labs，提供了丰富的资源，包括攻击修改代码、实验报告、实验指导书以及相关参考链接，以深入探讨此主题。 格式字符串漏洞通常出现在程序中使用`printf`、`scanf`或`sprintf`等函数时，没有正确地限制用户输入的格式化字符串。当用户可以控制这些函数的参数时，他们可以利用此漏洞执行任意代码，导致信息泄露、堆栈溢出甚至远程代码执行。 1. **漏洞原理** - **格式化字符串函数**：这些函数允许程序员在输出中插入动态内容，如`printf("%d, %s", num, str)`，其中`%d`和`%s`是占位符。 - **不安全使用**：如果用户输入的字符串被用作格式化字符串，而未进行适当验证，攻击者可以注入额外的`%`指令，如`printf("%s", user_input)`，用户_input可能包含`%x`来读取内存地址或`%n`来修改变量的值。 2. **攻击手段** - **堆栈溢出**：通过控制格式化字符串，攻击者可以读取堆栈上的敏感信息，如返回地址，然后覆盖它以执行自定义代码。 - **内存泄露**：格式化字符串可以用来读取程序的内存，这可能导致敏感信息泄露，如密码、密钥或其他关键数据。 - **代码执行**：通过精心构造的格式化字符串，攻击者可能能够执行任意机器指令，从而完全控制目标系统。 3. **防御策略** - **安全函数**：使用安全的函数替代，如`printf_s`、`snprintf`或`vprintf`，它们限制了写入的字符数量。 - **字符串固定化**：只使用已知安全的格式字符串，避免使用用户提供的字符串作为格式化字符串。 - **输入验证**：对用户输入进行严格的检查，确保它符合预期格式，并拒绝任何包含非法格式指示符的输入。 - **缓冲区边界检查**：使用堆分配的缓冲区，或者使用具有内置溢出保护的库，如`musl`或`libfmt`。 4. **实验过程** - **了解基础**：学生需要理解C/C++中的格式化字符串工作原理。 - **漏洞模拟**：通过实验指导书，学生将构建一个包含格式字符串漏洞的服务器程序，并尝试利用它。 - **漏洞检测**：学习如何使用静态分析工具（如`cppcheck`、`oval`）和动态分析工具（如`gdb`）检测此类漏洞。 - **漏洞修复**：根据实验报告，学生将学习如何修改代码以消除安全隐患，并验证修复的有效性。 5. **实验资源** - **攻击修改代码**：提供攻击者的视角，让学生了解如何构造恶意输入。 - **实验报告详细版**：详细解释实验步骤、漏洞原理及修复方法。 - **实验指导书**：指导学生进行每个实验阶段，包括环境设置、漏洞利用和修复实践。 - **参考链接**：补充材料，提供更深入的理论和技术知识。 通过这个实验，学生不仅可以学习到格式字符串漏洞的本质，还能掌握实际的安全实践技能，这对于软件开发者来说是非常重要的安全意识训练。