关于漏洞的基础知识

漏洞的定义

官方定义：
漏洞是在硬件、软件、协议的具体实现或系统安全策略上存在的缺陷，从而可以使攻击者能够在未授权的下访问或破坏系统。

基本理解：
漏洞是协议在生命周期的各个阶段（设计、实现、运维等过程）中产生的某类问题，这些问题会对系统的安全（机密性、完整性、可用性）产生影响。

BUG与漏洞：
漏洞与Bug并不等同：大部分的Bug影响功能性，并不涉及安全性，也就不构成漏洞；大部分的漏洞来源于Bug，但并不是全部，它们之间只是有一个很大的交集。

漏洞产生原因

漏洞是在硬件、软件、协议的具体实现或系统安全策略上存在的缺陷，从而可以使攻击者能够在未授权的情况下访问或破坏系统。即某个程序(包括操作系统).在设计时未考虑周全，当程序遇到一个看似合理，但实际无法处理的问题时，引发的不可预见的错误

它不是安装的时候的结果 也不是永久后的结果而是编程人员的人为因素，在程序编写过程，为实现不可告人的目的，在程序代码的隐蔽处保留后门，或受编程人员的能力、经验和当时安全技术所限，在程序中难免会有不足之处，轻则影响程序效率，重则导致非授权用户的权限提升。

出现频率最高的依次是： 设计错误 -> 输入验证错误-> 意外情况处理错误 -> 边界条件错误 -> 环境错误 -> 访问验证错误

软件漏洞的产生来源

1、缓冲区溢出（buffer overflows）
缓冲区溢出：代码写入的数据超过了缓冲区的边界；是软件安全漏洞的主要来源；是一种比较常见的编码错误，特别是在字符串处理过程中。

缓冲区造成的危害：
1）程序直接崩溃，除了用户体验也没什么大损失
2）错误的写入覆盖了其他敏感数据，造成数据的丢失
3）执行恶意代码，因为数据写入越界，恶意代码可以将原先正常的函数修改为自己的代码，从而获得整个软件的执行权。

缓冲区溢出根据溢出的内存类型分为：
栈溢出：栈内的数据溢出。
堆溢出（heap overflow）：堆内的数据溢出

根据溢出的类型可分为overflow及underflow：
overflow：写入的数据超过了缓冲的边界
underflow：缓冲中有用数据的大小小于缓冲区长度，这有可能造成脏数据的问题

2、未验证输入（Unvalidated Input）
一款应用往往需要接收各种各样的输入，针对一款iOS应用，主要的输入有读取文件，读取用户输入，读取网络传输数据，或通过URL被启动（URL Schema）。各种类型的输入都有可能是非法的，甚至是恶意的，所以针对所有类型的输入，应用都要进行检验，确保输入的数据是符合程序要求的，合理的，合法的数据。

非法输入可能造成的危害主要有：
1）输入的数据大于接收缓冲，会造成缓冲溢出
2）格式化字符串注入，对这些字符串进行处理时，如果不小心会造成程序的崩溃，或某些敏感数据被篡改

3）URLSchema中的命令为恶意命令，执行了恶意的命令
4）代码注入，输入的URL或命令中带有脚本、代码等恶意片段

3、竞争条件（Race Condtions）
如果一个任务的完成需要几个特定的子任务以特定的顺序完成来完成，那么这个任务就是存在竞争条件这个漏洞的。黑客可以通过修改事件完成的顺序来改变应用的行为。

竞争条件类型的漏洞主要有以下两种：
1）Time of Check Versus Time of Use （TOCTOU）
应用运行的过程中，在某个操作之前，比如写文件，都会检查一下文件是否存在，在检查与真正的写入之间的间隔就是一个可以被利用的Race Condition，恶意软件可以将用户检查的文件替换成自己的文件，这样数据就泄露了。
2）Signal Handling

处理信号的过程中，是随时可以被另一个信号的处理打断的，如果在处理一个信号的过程中另一个信号到来，那么这个过程会被马上中断，这样，系统就会处于一种未知的状态。

4、进程间通信（Interprocess Communication）

进程间通信采用的方法很多，共享内存，管道，油槽等，由于通信管道两端的应用的不同，那么，有可能存在这钟管道被恶意利用的肯能性，也就是说，进程间通信也是软件漏洞的一个来源，当与另一个应用通信的时候，要默认此应用是不安全的，要对通信的内容进行安全方面的验证。

5、不安全的文件操作（Insecure File Operation）
应用对文件进行处理时，若果没有进行进行有效的验证，那么有可能处理的文件已经是被恶意软件修改过的，是不安全的。所以，进行有效的验证是安全处理文件的重要保证。

不安全文件操作类型有以几种：
1）读取或写入一个位于其他应用也拥有读写权限路径下的文件。
2）对文件信息，例如权限等信息没有进行有效验证便进行处理。

3）对文件操作的返回结果没有进行有效利用
4）假定一个拥有本地文件名的文件就是真正的本地文件。

6、权限控制问题(Access Control)
很多情况下，权限控制是安全机制保证的核心，同时也是漏洞的主要来源。每个应用都有与其匹配的权限，应用申请的权限应该物尽其用，不能申请超过自身需求的权限，而很多的软件漏洞就是因为应用申请了超过自身需求的权限，比如root权限，然后被恶意软件利用，也就有了对整个系统执行所有操作的权限。

很多情况下，对权限的申请进行验证是明智的选择，例如输入用户名及密码来提升权限。注意，在采用验证机制时，最好使用系统内置的权限验证方法，而不是自己取实现，这里需要额外提一下，权限控制是操作系统级别的，当硬件设备被控制时，各种权限的控制也就显得无力，这种情况下，数据的加密保护就显现出了其价值。

7、社会工程（Social Engineering）
用户往往是安全保证机制中那薄弱的一环。即使提供再强大的安全保全机制，如果用户安全意识薄弱，同样会出现问题。很简单的例子，比如用户将密码设置的非常复杂，服务器端数据库的安全保证也很周全，黑客完全无法通过技术手段窃取用户密码，可黑客一个伪装客服的电话就完全有可能将用户的密码从用户的口中骗取到。这就是所谓的”社会工程”. 在界面，使用习惯上教育，引导用户进行安全的操作，也是软件设计的重中之重。

漏洞的基本分类

按照漏洞的形成原因，漏洞大体上可以分为

• 程序逻辑结构漏洞

• 程序设计错误漏洞

• 开放式协议造成的漏洞

• 人为因素造成的漏洞

按照漏洞被人掌握的情况

• 已知漏洞

• 未知漏洞

• 0day

1、程序逻辑结构漏洞

•  这种类型的漏洞有可能是编程人员在编写程序时，因为程序的逻辑设计不合理或者错误而造成的程序逻辑漏洞。

• 如：微软的Windows 2000用户登录的中文输入法漏洞。非授权人员可以通过登录界面的输入法的帮助文件绕过Windows的用户名和密码验证而取的计算机的最高权限。

•  这种类型的漏洞也有可能是合法的程序用途被黑客利用去做不正当的用途。
  如：Winrar的自解压功能，程序设计者的本意是为了方便用户的使用，使得没有安装Winrar的用户也可以解压经过这种方式压缩的文件。但是这种功能被黑客用到了不正当的用途上。
  可以通俗的理解为，在方便邮递员投递信件的门缝里塞进了缩小的爱丽丝，从而找到了非法进入房子的方法

2、程序设计错误漏洞
编程人员在编写程序时由于技术上的疏忽造成的漏洞。这种类型的漏洞最典型的是缓冲区溢出漏洞，它也是被黑客利用得最多的一种类型的漏洞。

3、开放式协议造成的漏洞
目前，国际互联网的通信采用的是具有开放性的TCP/IP协议。因为TCP/IP协议的最初设计者在设计该通信协议时，只考虑到了协议的实用性，而没有考虑到协议的安全性，所以在TCP/IP协议中存在着很多漏洞。
如：利用TCP/IP协议的开放和透明性嗅探网络数据包，窃取数据包里面的用户口令和密码信息；TCP协议三次握手的潜在缺陷所导致的拒绝服务攻击等。

4、人为因素造成的漏洞
一个系统如果本身设计得很完善，安全性也很高，但管理人员安全意识淡薄，同样的会给系统留下漏洞。譬如说，系统本身非常完备安全，但系统登录所需要的管理 员帐户或口令，可是因为设置过于得简单而被黑客猜解出来了，那么其他的环节再安全也没有丝毫意义；再或者虽然管理员设置了很复杂的密码，可是他把密码写在 一张纸上，并随手扔到废纸篓里，那么也同样有可能造成密码泄露而导致系统被黑客入侵。

- 已知漏洞
已知漏洞是指已经被人们发现，并被人们广为传播的公开漏洞。这种类型的特点是漏洞形成的原因和利用方法已经被众多的安全组织、黑客和黑客组织所掌握。安全 组织或厂商按照公布的漏洞形成原因和利用方法，在他们的安全防护产品中或安全服务项目加入针对相应类型漏洞的防护方法。黑客和黑客组织利用公布的漏洞形成 原因，写出专门的具有针对性的漏洞利用程序文件，并能绕过安全防护软件。比如说针对某个IE浏览器版本的IE漏洞利用文件，或者他们干脆利用一些漏洞公布站点上提供的漏洞利用程序文件并不加任何修改地去攻击互联网上的计算机。

产生漏洞的软件的开发商则会针对被公开的漏洞的信息，修补他们开发的程序以供他们的用户修补已经存在漏洞的软件。

• 未知漏洞

未知的漏洞则是指那些已经存在但还没有被人发现的漏洞，这种类型漏洞的特征是虽然它们没有被发现，但它们在客观上已经存在了，它们带给计算机网络安全的是隐蔽的威胁。如果它们哪一天被黑客有意或无意的找出来后就会对计算机网络安全构成巨大的威胁。

所以软件开发商、安全组织、黑客和黑客组织都在努力的发现漏洞，可以说谁先发现了漏洞，谁就可以掌握主动权。如果是软件开发商和安全组织先发现了漏洞，他们就可以在安全防护上取得主动权；如果是黑客或黑客组织先发现了漏洞，他们就可以在攻击上取得主动权。

• 0day漏洞

所谓0day漏 洞是指已经被发掘出来，但还没有大范围传播开的漏洞，也就是说，这种类型的漏洞有可能掌握在极少数人的手里。黑客有可能在这种类型的漏洞的信息还没有大范 围的传播开的时候，利用这段时间差攻击他们想要攻击的目标机器，因为绝大多数用户还没有获取到相关的漏洞信息，也无从防御，黑客要想得手还是很容易的。

漏洞挖掘分析技术

由于种种原因，漏洞的存在不可避免，一旦某些较严重的漏洞被攻击者发现，就有可能被其利用，在未授权的情况下访问或破坏计算机系统。先于攻击者发现并及时修补漏洞可有效减少来自网络的威胁。因此主动发掘并分析系统安全漏洞，对网络攻防战具有重要的意义。

漏洞的研究主要分为漏洞挖掘与漏洞分析两部分。漏洞挖掘技术是指对未知漏洞的探索，综合应用各种技术和工具，尽可能地找出软件中的潜在漏洞；漏洞分析技术是指对已发现漏洞的细节进行深入分析，为漏洞利用、补救等处理措施作铺垫。

现有漏洞挖掘技术分类
根据分析对象的不同，漏洞挖掘技术可以分为基于源码的漏洞挖掘技术和基于目标代码的漏洞挖掘技术两大类。

基于源码的漏洞挖掘的前提是必须能获取源代码，对于一些开源项目，通过分析其公布的源代码，就可能找到存在的漏洞。

如：对Linux系统的漏洞挖掘就可采用这种方法。
大多数的商业软件其源码很难获得，不能从源码的角度进行漏洞挖掘，只能采用基于目标代码的漏洞挖掘技术。对目标码进行分析涉及编译器、指令系统、可执行文件格式等多方面的知识，难度较大。基于目标代码的漏洞挖掘首先将要分析的二进制目标代码反汇编，得到汇编代码；然后对汇编代码进行切片，即对某些上下文关联密切、有意义的代码进行汇聚，降低其复杂性；最后通过分析功能模块，来判断是否存在漏洞。

漏洞挖掘技术从逆向分析的软件测试角度，又可分为白箱分析、黑箱分析和灰箱分析三类

常见的漏洞挖掘分析技术

漏洞挖掘是一个多种漏洞挖掘分析技术相互结合、共同使用和优势互补的过程。目前漏洞挖掘分析技术有多种，主要包括手工测试技术（manual testing）、Fuzzing技术、比对和二进制比对技术（Diff and BinDiff）、静态分析技术（static analysis）、动态分析技术（runtime analysis）等。
1）人工分析
2）Fuzzing技术

Fuzzing技术是一种基于缺陷注入的自动软件测试技术，它利用黑盒分析技术方法，使用大量半有效的数据作为应用程序的输入，以程序是否出现异常为标志，来发现应用程序中可能存在的安全漏洞。
3） 补丁比对技术

补丁比对技术主要用于黑客或竞争对手找出软件发布者已修正但未尚公开的漏洞，是黑客利用漏洞前经常使用的技术手段。
常用的补丁比对工具有Beyond Compare、IDACompare、Binary Diffing Suite（EBDS）、BinDiff、NIPC Binary Differ（NBD）。此外大量的高级文字编辑工具也有相似的功能，如Ultra Edit、HexEdit等。这些补丁比对工具软件基于字符串比较或二进制比较技术。

4）静态分析技术静态分析技术
对被分析目标的源程序进行分析检测，发现程序中存在的安全漏洞或隐患，是一种典型的白盒分析技术。

5） 动态分析技术
动态分析技术起源于软件调试技术，是用调试器作为动态分析工具，但不同于软件调试技术的是它往往处理的是没有源代码的被分析程序，或是被逆向工程过的被分析程序。动态分析需要在调试器中运行目标程序，通过观察执行过程中程序的运行状态、内存使用状况以及寄存器的值等以发现漏洞。

总结

原文链接：https://blog.csdn.net/captainyuxiaoyu/article/details/88967340?spm=1001.2101.3001.6650.9&utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2%7Edefault%7ECTRLIST%7Edefault-9.essearch_pc_relevant&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2%7Edefault%7ECTRLIST%7Edefault-9.essearch_pc_relevant

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