深入了解网络安全之安全漏洞

    网络安全的核心目标是保障业务系统的可持续性和数据的安全性，而这两点的主要威胁来自于蠕虫的暴发、黑客的攻击、拒绝服务攻击、木马。蠕虫、黑客攻击问题都和漏洞紧密联系在一起，一旦有重大安全漏洞出现，整个互联网就会面临一次重大挑战。虽然传统木马和安全漏洞关系不大，但最近很多木马都巧妙的利用了IE的漏洞，让你在浏览网页时不知不觉的就中了招。

    安全漏洞的定义已经有很多了，我这里给出一个通俗的说法就是：能够被利用来干“原本以为”不能干的事，并且和安全相关的缺陷。这个缺陷可以是设计上的问题、程序代码实现上的问题。

    一、不同角度看安全漏洞的分类

    对一个特定程序的安全漏洞可以从多方面进行分类。

    1. 从用户群体分类：

    ●大众类软件的漏洞。如Windows的漏洞、IE的漏洞等等。

    ●专用软件的漏洞。如Oracle漏洞、Apache漏洞等等。

    2.从数据角度看分为：

    ●能读按理不能读的数据，包括内存中的数据、文件中的数据、用户输入的数据、数据库中的数据、网络上传输的数据等等。

    ●能把指定的内容写入指定的地方（这个地方包括文件、内存、数据库等）

    ●输入的数据能被执行（包括按机器码执行、按Shell代码执行、按SQL代码执行等等）

    3.从作用范围角度看分为：

    ●远程漏洞，攻击者可以利用并直接通过网络发起攻击的漏洞。这类漏洞危害极大，攻击者能随心所欲的通过此漏洞操作他人的电脑。并且此类漏洞很容易导致蠕虫攻击，在Windows。

    ●本地漏洞，攻击者必须在本机拥有访问权限前提下才能发起攻击的漏洞。比较典型的是本地权限提升漏洞，这类漏洞在Unix系统中广泛存在，能让普通用户获得最高管理员权限。

    4.从触发条件上看可以分为：

    ●主动触发漏洞，攻击者可以主动利用该漏洞进行攻击，如直接访问他人计算机。

    ●被动触发漏洞，必须要计算机的操作人员配合才能进行攻击利用的漏洞。比如攻击者给管理员发一封邮件，带了一个特殊的jpg图片文件，如果管理员打开图片文件就会导致看图软件的某个漏洞被触发，从而系统被攻击，但如果管理员不看这个图片则不会受攻击。

    5.从操作角度看可分为：

    ●文件操作类型，主要为操作的目标文件路径可被控制（如通过参数、配置文件、环境变量、符号链接灯），这样就可能导致下面两个问题：

    ◇写入内容可被控制，从而可伪造文件内容，导致权限提升或直接修改重要数据（如修改存贷数据），这类漏洞有很多，如历史上Oracle TNS LOG文件可指定漏洞，可导致任何人可控制运行Oracle服务的计算机；

    ◇内容信息可被输出，包含内容被打印到屏幕、记录到可读的日志文件、产生可被用户读的core文件等等，这类漏洞在历史上Unix系统中的crontab子系统中出现过很多次，普通用户能读受保护的shadow文件；

    ●内存覆盖，主要为内存单元可指定，写入内容可指定，这样就能执行攻击者想执行的代码（缓冲区溢出、格式串漏洞、PTrace漏洞、历史上Windows2000的硬件调试寄存器用户可写漏洞）或直接修改内存中的机密数据。

    ●逻辑错误，这类漏洞广泛存在，但很少有范式，所以难以查觉，可细分为：

    ◇条件竞争漏洞（通常为设计问题，典型的有Ptrace漏洞、广泛存在的文件操作时序竞争）

    ◇策略错误，通常为设计问题，如历史上FreeBSD的Smart IO漏洞。

    ◇算法问题（通常为设计问题或代码实现问题），如历史上微软的Windows 95/98的共享口令可轻易获取漏洞。

    ◇设计的不完善，如TCP/IP协议中的3步握手导致了SYN FLOOD拒绝服务攻击。

    ◇实现中的错误（通常为设计没有问题，但编码人员出现了逻辑错误，如历史上博彩系统的伪随机算法实现问题）

    ●外部命令执行问题，典型的有外部命令可被控制（通过PATH变量，输入中的SHELL特殊字符等等）和SQL注入问题。

    6. 从时序上看可分为：

    ●已发现很久的漏洞：厂商已经发布补丁或修补方法，很多人都已经知道。这类漏洞通常很多人已经进行了修补，宏观上看危害比较小。

    ●刚发现的漏洞：厂商刚发补丁或修补方法，知道的人还不多。相对于上一种漏洞其危害性较大，如果此时出现了蠕虫或傻瓜化的利用程序，那么会导致大批系统受到攻击。

    ●0day：还没有公开的漏洞，在私下交易中的。这类漏洞通常对大众不会有什么影响，但会导致攻击者瞄准的目标受到精确攻击，危害也是非常之大。

    二、不同角度看待漏洞利用

    如果一个缺陷不能被利用来干“原本”不能干的事（安全相关的），那么就不能被称为安全漏洞，所以安全漏洞必然和漏洞利用紧密联系在一起。

    漏洞利用的视角有：

    ●数据视角：访问本来不可访问的数据，包括读和写。这一条通常是攻击者的核心目的，而且可造成非常严重的灾难（如银行数据可被人写）。

    ●权限视角：主要为权限绕过或权限提升。通常权限提升都是为了获得期望的数据操作能力。

    ●可用性视角：获得对系统某些服务的控制权限，这可能导致某些重要服务被攻击者停止而导致拒绝服务攻击。

    ●认证绕过：通常利用认证系统的漏洞而不用受权就能进入系统。通常认证绕过都是为权限提升或直接的数据访问服务的。

    ●代码执行角度：主要是让程序将输入的内容作为代码来执行，从而获得远程系统的访问权限或本地系统的更高权限。这个角度是SQL注入、内存指针游戏类漏洞（缓冲区溢出、格式串、整形溢出等等）等的主要驱动。这个角度通常为绕过系统认证、权限提升、数据读取作准备的。

    三、漏洞发掘方法

    首先必须清除安全漏洞是软件BUG的一个子集，一切软件测试的手段都对安全漏洞发掘实用。现在”黑客“用的各种漏洞发掘手段里有模式可循的有：

    ●fuzz测试（黑盒测试），通过构造可能导致程序出现问题的方式构造输入数据进行自动测试。

    ●源码审计（白盒测试），现在有了一系列的工具都能协助发现程序中的安全BUG，最简单的就是你手上最新版本的C语言编译器。

    ●IDA反汇编审计（灰盒测试），这和上面的源码审计非常类似，唯一不同的是很多时候你能获得软件，但你无法拿到源码来审计，但IDA是一个非常强大的反汇编平台，能让你基于汇编码（其实也是源码的等价物）进行安全审计。

    ●动态跟踪分析，就是记录程序在不同条件下执行的全部和安全问题相关的操作（如文件操作），然后分析这些操作序列是否存在问题，这是竞争条件类漏洞发现的主要途径之一，其他的污点传播跟踪也属于这类。

    ●补丁比较，厂商的软件出了问题通常都会在补丁中解决，通过对比补丁前后文件的源码（或反汇编码）就能了解到漏洞的具体细节。

    以上手段中无论是用哪种都涉及到一个关键点：需要通过人工分析来找到全面的流程覆盖路径。分析手法多种多样，有分析设计文档、分析源码、分析反汇编代码、动态调试程序等。

    四、漏洞等级评定

    考察漏洞的危害性应该紧密的和利用该漏洞带来的危害相关，并不是通常大家认识的所有缓冲区溢出漏洞都是高危漏洞。以远程漏洞为例，比较好的划分方法为：

    1 可远程获取OS、应用程序版本信息。

    2 开放了不必要或危险得服务，可远程获取系统敏感信息。

    3 可远程进行受限的文件、数据读取。

    4 可远程进行重要或不受限文件、数据读取。

    5 可远程进行受限文件、数据修改。

    6 可远程进行受限重要文件、数据修改。

    7 可远程进行不受限得重要文件、数据修改，或对普通服务进行拒绝服务攻击。

    8 可远程以普通用户身份执行命令或进行系统、网络级的拒绝服务攻击。

    9 可远程以管理用户身份执行命令（受限、不太容易利用）。

    10 可远程以管理用户身份执行命令（不受限、容易利用）。

    本地漏洞几乎都是导致代码执行,归入上面的10分制可以为:

    远程主动触发代码执行(如IE的漏洞).

    远程被动触发代码执行(如Word漏洞/看图软件漏洞).

    五、DEMO

    一个防火墙隔离（只允许运维部的人访问）的网络里运行一台Unix服务器；操作系统中只有root用户和oracle用户可登陆，操作系统中运行了    Apache（nobody权限）、Oracle（oracle用户权限）等服务。

    一个攻击者的目的是修改Oracle数据库中的帐单表的数据。

    其可能的攻击步骤为：

    ●1.接入运维部的网络，获得一个运维部的IP地址从而能通过防火墙访问被保护的Unix服务器。

    ●2.利用Apache服务的某远程缓冲区溢出漏洞直接获得一个nobody权限的shell访问。

    ●3.利用操作系统某suid程序的漏洞将自己的权限提升到root权限。

    ●4.用Oracle的sysdba登陆进入数据库（本地登陆不需要密码）。

    ●5.修改目标表的数据。

    以上5个过程分析下来为：

    ●第1步：认证绕过

    ●第2步：远程漏洞、代码执行(机器码)、认证绕过

    ●第3步：权限提升、认证绕过

    ●第4步：认证绕过

    ●第5步：数据写