Help us understand the problem. What is going on with this article?

【解説】任意コード実行とは何か?バッファオーバーフローはどう危険なのか?

任意コード実行の脆弱性がどうとか言われてもピンとこない。
バッファオーバーフローもただアプリ落ちるだけじゃんと思っている。

そんな人向けに何故騒がれるのか説明してみようという記事です。

任意コード実行ってなに?

簡単に言うと「PCやスマホであなたが出来ること大体全部を他人がやれてしまう穴」が見つかったという意味です。

SNSにあなたのふりして投稿したり、アカウント自体消したり、保存してある画像を全部消したり、あなた名義で好き放題課金したり、あなたの名義でウイルスをばらまいたりできます。

こういう何でもできる所が"任意"なわけですね。

何でもできるということは、ウイルス.exeを複製してそこら中に仕込むこともできます。
任意コード実行で攻撃されたら再インストールか捨てるしかないのも恐ろしいところです。
業務中に穴を突かれて会社のサーバーにも広がって大変な目に合う人もいます。

なにすると任意コード実行になるの?

色々ありますが代表的な原因にバッファオーバーフローがあります。

セキュリティの世界では、バッファオーバーフローが見つかる=任意コード実行を警戒して使用を控える、って空気感です。
バッファオーバーフローが危険と言われるのはそのせいだったんですね。

バッファオーバーフローがどうなって任意コード実行に?

「メモリに次に実行するアドレスがメモしてありますが、バッファオーバーフローで好きに上書きできてしまうから」です。

って言われてもピンとこないと思うので順に説明します。

まずは説明用C言語のコードをドン!

#include <stdio.h>
#include <limits.h>
#include <string.h>

void hoge() {
   printf("Hoge!");
}

int main() {
   char b = 'A';
   char a[4];
   fgets(a, INT_MAX, stdin);
   printf("%c\n", b);
   return 0;
}

※本来ならfgetsした内容を使ってなんか処理するんですが省略。
※hoge()が呼ばれていないのも同上。

このままだと単に入力受け付けてから「A」と出力して終わるだけです。

image.png

しかしfgetsがaのサイズではなくINT_MAX(※巨大な数)で受けているためバッファオーバーフローが発生しています。

なので適当にガチャガチャ入力してやると。

image.png

image.png

こうなります。

さて、ではここから任意コード実行を試みます。

レッツ任意コード実行!

まずメモリーをexcelに例えます!

image.png

「そうはならんやろ」って言われそうですがExcelに例えるんです!

とりあえず今回のアプリを当てはめるとこんな感じ。

image.png

fgets呼び出しは「この図の上から順に入力で埋めていく処理」と言えるでしょう。

並び順は、変数aが居て、よくわからないものが3byteいて、変数bがいて、また何かが~って感じですね。

1文字1byteで、途中のprintfは変数bを表示しているのだから。
fgetsに8文字入力したら表示変わりそうじゃないですか?やってみましょう。

image.png

無事出力が8文字目に変化しました!
※よく見ると以前の例外している画像でも8文字目が出力されてたりします。

メモリー図に反映させるとこんな感じ。

image.png

こうしてみると"mainの次に実行するアドレス"を上書きしてみたくなりませんか?なりますよね?
ところでhoge()関数のアドレスは0x2044D420で、これは文字であらわすと「 ヤD 」なんですよ。

えいっ

image.png

おぉ、hoge()関数が実行されたではないですか!

この時のメモリー。

image.png

解説

あんな感じで"○○したら実行するアドレス"は実はメモリー上にたくさんあります。

  • 関数呼び出しが終わったら戻る先のアドレス
    • 今回のはこれ
  • 例外したら実行するアドレス
  • そのインスタンスのメソッドのアドレス
  • 関数ポインターの中身

などなど。

それらを1つでも上書きされると好きな関数を呼ばれてしまい、ファイル作られたり外部と通信されて好き放題されます。

つまりメモリーを好きに書き換えられると、それだけで攻撃には十分ということなんです。

もちろんこれらへの対策もいくつもあって、対策を回避するための攻撃もいっぱいあるのですが、そういう話はまた今度ということで。

Why not register and get more from Qiita?
  1. We will deliver articles that match you
    By following users and tags, you can catch up information on technical fields that you are interested in as a whole
  2. you can read useful information later efficiently
    By "stocking" the articles you like, you can search right away
Comments
Sign up for free and join this conversation.
If you already have a Qiita account
Why do not you register as a user and use Qiita more conveniently?
You need to log in to use this function. Qiita can be used more conveniently after logging in.
You seem to be reading articles frequently this month. Qiita can be used more conveniently after logging in.
  1. We will deliver articles that match you
    By following users and tags, you can catch up information on technical fields that you are interested in as a whole
  2. you can read useful information later efficiently
    By "stocking" the articles you like, you can search right away