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バッファ?オーバーフローの検出

以上の定义を踏まえておけば、このような欠陥の検出方法を検讨することができます。ソースコードを操作する际の简単なバッファ?オーバーフロー対策は、バッファを使用、変更、アクセスする箇所に特别な注意を払うことです。ユーザーなどの外部ソースによって指定された入力を処理する関数は、オーバーフローを悪用しやすいベクトルとなるため特に注意が必要です。たとえば、次の例に示すように、ユーザーに「はい」または「いいえ」を问う処理の场合、”测别蝉”という文字列が収まるだけの小さいバッファにユーザーの文字列入力を格纳するとします。

バッファ?オーバーフローの防止

ソースコード内のバッファ?オーバーフロー脆弱性を検出する机能は确かに有益ですが、コードベースから脆弱性を排除するには、着実な検出、およびセキュアなバッファ処理方法への习熟が必要です。バッファ?オーバーフロー脆弱性を防止する最も简単な方法は、脆弱性が入り込む余地のない言语を使用することです。颁言语は、メモリーに直接アクセスし、厳密なオブジェクト型が存在しないという性质により脆弱性の余地があります。これらの要素を持たない言语は一般に脆弱性の影响を受けません。闯补惫补、笔测迟丑辞苍、.狈贰罢などの言语やプラットフォームでは、オーバーフロー脆弱性を缓和するための特别なチェックや変更は不要です。

とはいえ、开発言语を全面的に変更することが常に可能とは限りません。その场合には、セキュアな方法でバッファを処理します。文字列処理関数については、使用可能なメソッド、安全なメソッド、回避すべきメソッドについて多くの议论がなされてきました。strcopyはバッファに文字列をコピーする関数、strcatはバッファの内容を别のバッファの内容に追加する関数です。この2つの関数はターゲット?バッファの境界をチェックせず、指定されたデータのバイト数がバッファより大きい场合にはバッファの制限を超えて书き込みを行うため、その动作は安全ではありません。

代わりに、それぞれの関数の蝉迟谤苍-バージョンが一般に推奨されます。strn-バージョンは、ターゲット?バッファの最大のサイズまでのデータのみを书き込みます。これは理想的な解决策のように思われるかもしれませんが、これらの関数にも问题を引き起こす可能性を伴う微妙な差异があります。データがバッファの制限に到达した场合、バッファの最后のバイトに终端文字が存在しないと、次のようなデータを読み取ったときに大きな问题が生じる可能性があります。

バッファ?オーバーフローの缓和

安全でない関数がオーバーフローに见舞われる余地を残している场合でも、他に手立てがないわけではありません。コンパイルまたは実行时にオーバーフロー脆弱性を検出するための改善が进んでいます。プログラムを実行すると、多くの场合、コンパイラはカナリアと呼ばれるランダムな値を作成してスタック上の各バッファの后に配置します。カナリアが炭坑の危険を知らせる鸟であったように、その名を冠したカナリアの値は危険を警告します。カナリアの値を元の値と比较してチェックすることにより、バッファ?オーバーフローが発生しているかどうかを确认できます。値が変更されていた场合、変更された可能性があるリターン?アドレスに戻って処理を続行するのではなく、プログラムを停止またはエラー状态にすることができます。

最近のオペレーティング?システムの中には、非実行可能スタックやアドレス空間配置のランダム化（ASLR : Address Space Layout Randomization）の形で防御が強化されているものがあります。非実行可能スタック（データ実行防止：DEP)では、スタックおよび場合によってはその他の構造体をコード実行不可能な領域としてマークします。これにより、攻撃者はエクスプロイト?コードをスタックに挿入して実行を成功させることを期待できなくなります。

ASLRは、リターン指向プログラミング（ROP）（既存の断片的なコードがメモリー上のアドレスのオフセットに基づいて連結される非実行可能スタックを回避する手法）に対する防御を目的に開発されました。この機能は構造体のメモリー上の配置をランダム化することによってオフセットを特定し難くします。このような防衛策が1980年代後半に存在していれば、モリス?ワームは防止できたかもしれません。その理由は、モリス?ワームにはエクスプロイト?コードでUNIX fingerdプロトコルを用いてバッファにデータを設定し、そのバッファをオーバーフローさせて、エクスプロイト?コードが設定されているバッファを指定するようにリターン?アドレスを変更することによって機能していたという側面があるためです。ASLRとDEPを用いることで、メモリー領域を完全に実行不可にすることはできないまでも、指定するアドレスの特定は難しくなります。

开発、コンパイラ、オペレーティング?システムのレベルで対策を讲じていても、脆弱性が见过ごされて攻撃の余地が残る场合があります。バッファ?オーバーフローが存在する最初の兆候の段阶でエクスプロイトが成功することもあります。このような场合には、遂行しなければならない重要な课题が2つあります。最初に、脆弱性を特定し、コードベースを変更して问题を解决する必要があります。次は、コードの脆弱なバージョンのすべてを、パッチを适用した新しいバージョンに确実に置き换えることが目标になります。それには、インターネットに接続し、该当のソフトウェアを実行するすべてのシステムに及ぶ自动更新から始めることが理想的です。

しかし、自动更新で十分にカバーされることを前提にするわけにはいきません。组织または个人がインターネットへの制限付きアクセスでシステム上のソフトウェアを使用する场合があります。その场合には手动による更新が必要です。そのためには、该当ソフトウェアを使用している可能性があるすべての管理者に更新に関する情报を配信し、パッチを简単にダウンロードできるようにする必要があります。パッチの作成と配布は脆弱性の発见后できるだけ早急に行い、ユーザーやシステムが脆弱性にさらされる时间を最短に抑えることをお勧めします。

コンパイラやオペレーティング?システムの安全なバッファ処理関数および适切なセキュリティ机能を使用することにより、バッファ?オーバーフローに対する坚牢な防卫手段を构筑できます。こうした手顺を踏まえた上でなお、エクスプロイトを防ぐには欠陥を着実に特定するステップが重要です。ソースコードの各行を丹念に调べてバッファ?オーバーフローの可能性を探す作业は骨が折れます。しかも、人间の目视では常に见落としが生じる可能性があります。そこで、开発时のセキュリティ脆弱性の検出専用に、コード品质を强化するための静的解析ツール（濒颈苍迟别谤に似た机能）が开発されました。

たとえば、Coverity Code Advisorはバッファ?オーバーフローの可能性に対するレッドフラグ（危険信号）を特定します。特定されたレッドフラグをトリアージ（優先順位付け）して個別に修正できるため、コードベースを手動で探す必要がありません。これらのツールと定期的なコードレビュー、バッファ?オーバーフローへの対処方法に関する知識を組み合わせることにより、コードの開発が完了する前の段階でバッファの欠陥の大部分を特定し、緩和することが可能になります。