【缺陷周话】第 11期 ：释放后使用
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代码审计是使用静态分析发现源代码中安全缺陷的方法，能够辅助开发或测试人员在软件上线前较为全面地了解其安全问题，防患于未然，因此一直以来都是学术界和产业界研究的热点，并且已经成为安全开发生命周期 SDL 和 DevSecOps 等保障体系的重要技术手段。
360代码卫士团队基于自主研发的国内首款源代码安全检测商用工具，以及十余年漏洞技术研究的积累，推出“缺陷周话”系列栏目。每周针对 CWE、OWASP 等标准中的一类缺陷，结合实例和工具使用进行详细介绍，旨在为广大开发和安全人员提供代码审计的基础性标准化教程。
缺陷周话 • 第11期
释放后使用
1、释放后使用
当动态分配的内存释放时，该内存的内容是不确定的，有可能保持完整并可以被访问，因为什么时候重新分配或回收释放的内存块是内存管理程序决定的，但是，也可能该内存的内容已经被改变，导致意外的程序行为。因此，当内存释放之后，保证不再对它进行写入或读取。详细请参见 CWE ID 416: Use After Free。
2、 释放后使用的危害
由内存管理不当导致的问题是 C/C++ 程序中常见的漏洞。释放后使用会导致可被利用的潜在风险，包括程序异常终止、任意代码执行和拒绝服务攻击等。2018年1月至11月，CVE 中共有134条漏洞信息与其相关。部分漏洞如下：
| CVE | 漏洞概述 |
|---|---|
CVE-2018-1000051 | Artifex Mupdf 版本的 fz_keep_key_storable 中存在一个释放后使用漏洞，可导致拒绝服务或代码执行问题。通过诱骗受害者打开一个特殊构造的 PDF 文件，该漏洞即可遭利用。 |
CVE-2018-17474 | 谷歌 Chrome 浏览器70.0.3538.67 之前版本 Blink 引擎的 HTMLImportsController 中存在一个释放后使用漏洞，很有可能导致远程攻击者通过一个特殊构造的 HTML 页面利用堆损坏问题。 |
CVE-2018-15924 | Adobe Acrobat 和 Reader 2018.011.20063及之前版本、2017.011.30102 及之前版本、2015.006.30452 及之前版本中存在释放后使用漏洞。远程攻击者可利用该漏洞执行任意代码。 |
3、示例代码
示例源于 Samate Juliet TestSuite for C/C++ v1.3 (https://samate.nist.gov/SARD/testsuite.php)，源文件名：CWE416_Use_After_Free__malloc_free_char_01.c。
3.1缺陷代码
malloc() 进行内存分配，并在第35行使用 free() 对分配的内存进行了释放，当在第37行对已经释放的内存进行读取时，导致释放后使用问题。
使用360代码卫士对上述示例代码进行检测，可以检出“释放后使用”缺陷，显示等级为高。如图1所示：
图1：释放后使用检测示例
3.2 修复代码
在上述修复代码中，Samate 给出的修复方式为：在第30行使用 malloc()进行内存分配，并在第36行处使用 free() 进行释放，释放后不在对该内存进行其他操作。
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“释放后使用”缺陷。如图2：
图2：修复后检测结果
4 、如何避免释放后使用
要避免释放后使用，需要注意以下几点：
(1) 释放内存时请务必置空指针，虽然这种方法针对多重或复杂数据结构利用的有效性有限，但可以从一定程度上规避一部分问题。
(2) 在循环语句中进行内存分配或释放时，需谨慎确认是否存在问题。
(3) 使用源代码静态分析工具进行自动化的检测，可以有效的发现源代码中的释放后使用问题。
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