Автоматизированный метод построения эксплойтов для уязвимости переполнения буфера на стеке
https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2014-26(3)-7
Аннотация
В статье рассматривается метод автоматизированного построения эксплойтов для уязвимости переполнения буфера на стеке и его применение к задаче оценки критичности ошибок в программном обеспечении. Метод, на основе динамического анализа и символьное выполнения, применяется к бинарным файлам программ без дополнительной отладочной информации. Описанный метод был реализован в виде инструмента для построения эксплойтов. Возможности инструмента были продемонстрированы на примере 8 уязвимостей в приложениях, работающих под управлением ОС Windows и Linux, 3 из которых не были исправлены на момент написания статьи.
Список литературы
1. А.Ю.Тихонов, А.И. Аветисян. Комбинированный (статический и динамический) анализ бинарного кода. // Труды Института системного программирования РАН, том 22, 2012 г. cтр. 131-152.
2. King J.C. Symbolic execution and program testing. //Commun. ACM. - 1976. - №19.
3. Miller, C., Caballero, J., Johnson, N. M., Kang, M. G., McCamant, S., Poosankam, P., Song, D. Crash analysis with BitBlaze // at BlackHat USA, 2010.
4. Sang Kil Cha, Thanassis Avgerinos, Alexandre Rebert and David Brumley. Unleashing MAYHEM on Binary Code // IEEE Symposium on Security and Privacy. - 2012.
5. Avgerinos, T., Rebert, A., Cha, S. K., & Brumley, D. (2014, May). Enhancing symbolic execution with veritesting. // In ICSE, May 2014, pp. 1083-1094.
6. В.А. Падарян, А.И. Гетьман, М.А. Соловьев, М.Г. Бакулин, А.И. Борзилов, В.В. Каушан, И.Н. Ледовских, Ю.В. Маркин, С.С. Панасенко. Методы и программные средства, поддерживающие комбинированный анализ бинарного кода. // Труды Института системного программирования РАН, том 26, 2014 г. Выпуск 1. Стр. 251-276. DOI: 10.15514/ISPRAS-2014-26(1)-8.
7. П.М. Довгалюк, Н.И. Фурсова, Д.С. Дмитриев. Перспективы применения детерминированного воспроизведения работы виртуальной машины при решении задач компьютерной безопасности. // Материалы конференции РусКрипто’2013. Москва, 27 - 30 марта 2013.
8. Довгалюк П.М., Макаров В.А., Падарян В.А., Романеев М.С., Фурсова Н.И. Применение программных эмуляторов в задачах анализа бинарного кода. // Труды Института системного программирования РАН, том 26, 2014 г. Выпуск 1. Стр. 277-296. DOI: 10.15514/ISPRAS-2014-26(1)-9.
9. Андрей Тихонов, Арутюн Аветисян, Вартан Падарян. Методика извлечения алгоритма из бинарного кода на основе динамического анализа. // Проблемы информационной безопасности. Компьютерные системы. №3, 2008. Стр. 66-71
10. Падарян В. А., Соловьев М. А., Кононов А. И. Моделирование операционной семантики машинных инструкций. // Программирование, № 3, 2011 г. Стр. 50-64.
11. E. J. Schwartz, T. Avgerinos, and D. Brumley. Q: Exploit hardening made easy. // In Proc. of the USENIX Security Symposium, 2011.
12. Андрей Тихонов, Вартан Падарян. Применение программного слайсинга для анализа бинарного кода, представленного трассами выполнения. // Материалы XVIII Общероссийской научно-технической конференции «Методы и технические средства обеспечения безопасности информации». 2009. стр. 131
13. Silvio Ranise and Cesare Tinelli. The SMT-LIB Format: An Initial Proposal // Proceedings of PDPAR'03, July 2003
14. T. Avgerinos, S. K. Cha, Alexandre Rebert, Edard J. Schwartz, Maverick Woo, and D. Brumley. AEG: Automatic exploit generation // Commun. ACM. - 2014.- №2.
15. J. Caballero, P. Poosankam, S. McCamant, D. Babic, and D. Song. Input generation via decomposition and re-stitching: Finding bugs in malware. // In Proc. of the ACM Conference on Computer and Communications Security, Chicago, IL, October 2010.
16. L. Martignoni, S. McCamant, P. Poosankam, D. Song, and P. Maniatis. Path-exploration lifting: Hi-fi tests for lo-fi emulators. // In Proc. of the International Conference on Architectural Support for Programming Languages and Operating Systems, London, UK, Mar. 2012.
17. G. C. Vitaly Chipounov, Volodymyr Kuznetsov. S2E: A platform for in-vivo multi-path analysis of software systems. // In Proc. of the International Conference on Architectural Support for Programming Languages and Operating Systems, 2011, pp. 265-278.
18. P. Godefroid, M. Levin, and D. Molnar. Automated whitebox fuzz testing. // In Proc. of the Network and Distributed System Security Symposium, Feb. 2008.
19. Исаев, И. К., Сидоров, Д. В., Герасимов, А. Ю., Ермаков, М. К. (2011). Avalanche: Применение динамического анализа для автоматического обнаружения ошибок в программах использующих сетевые сокеты. Труды Института системного программирования РАН, том 21, 2011 г., стр. 55-70.
20. Tikhonov А.YU., Avetisyan A.I. Kombinirovannyj (staticheskij i dinamicheskij) analiz binarnogo koda. [Combined (static and dynamic) analysis of binary code]. Trudy ISP RAN [The Proceedings of ISP RAS], vol. 22, 2012, pp. 131-152 (in Russian).
21. King J.C. Symbolic execution and program testing. Commun. ACM. - 1976. - №19.
22. Miller, C., Caballero, J., Johnson, N. M., Kang, M. G., McCamant, S., Poosankam, P., Song, D. Crash analysis with BitBlaze. at BlackHat USA, 2010.
23. Sang Kil Cha, Thanassis Avgerinos, Alexandre Rebert and David Brumley. Unleashing MAYHEM on Binary Code. IEEE Symposium on Security and Privacy, 2012.
24. Avgerinos, T., Rebert, A., Cha, S. K., & Brumley, D. (2014, May). Enhancing symbolic execution with veritesting. In ICSE, May 2014, pp. 1083-1094.
25. V.A. Padaryan, A.I. Getman, M.A. Solovyev, M.G. Bakulin, A.I. Borzilov, V.V. Kaushan, I.N. Ledovskich, U.V. Markin, S.S. Panasenko. Metody i programmnye sredstva, podderzhivayushhie kombinirovannyj analiz binarnogo koda [Methods and software tools for combined binary code analysis]. Trudy ISP RAN [The Proceedings of ISP RAS], 2014, vol. 26, no. 1, pp. 251-276 (in Russian). DOI: 10.15514/ISPRAS-2014-26(1)-8
26. Dovgalyuk P.M., Fursova N.I., Dmitriev D.S. Perspektivyi primeneniya determinirovannogo vosproizvedeniya rabotyi virtualnoy mashinyi pri reshenii zadach kompyuternoy bezopasnosti. [Prospects of using virtual machine deterministic replay in solving computer security problems]. Materialyi konferentsii RusKripto’2013 [The Proceedings RusCrypto'2013], 2014 (In Russian).
27. Dovgalyuk P.M., Makarov V.A., Padaryan, M.S. Romaneev, V.A., Fursova N.I. Primenenie programmnykh ehmulyatorov v zadachakh analiza binarnogo koda [Application of software emulators for the binary code analysis]. Trudy ISP RAN [The Proceedings of ISP RAS], 2014, vol. 26, no. 1, pp. 277-296 (in Russian). DOI: 10.15514/ISPRAS-2014-26(1)-9.
28. Tikhonov А.YU., Avetisyan A.I., Padaryan V.A., Metodika izvlecheniya algoritma iz binarnogo koda na osnove dinamicheskogo analiza [Methodology of exploring of an algorithm from binary code by dynamic analysis]. Problemy informatsionnoj bezopasnosti. Komp'yuternye sistemy [Informations security aspects. Computer sistems], 2008, №3. pp. 66-71 (in Russian)
29. Padaryan V.A., Solov’ev M.A., Kononov A.I. Modelirovanie operatsionnoy semantiki mashinnyih instruktsiy. [Simulation of operational semantics of machine instructions]. Programming and Computer Software, May 2011, Volume 37, Issue 3, pp 161 - 170 , DOI 10.1134/S0361768811030030 (In Russian)
30. E. J. Schwartz, T. Avgerinos, and D. Brumley. Q: Exploit hardening made easy. In Proc. of the USENIX Security Symposium, 2011.
31. Tikhonov А.YU., Padaryan V.A., Primenenie programmnogo slaysinga dlya analiza binarnogo koda, predstavlennogo trassami vyipolneniya.[Using program slicing for bynary code represented by execution traces] Materialyi XVIII Obscherossiyskoy nauchno-tehnicheskoy konferentsii «Metodyi i tehnicheskie sredstva obespecheniya bezopasnosti informatsii». [The Proceedings of XVIII Russian science technical conference "Methods and technical information security tools"] 2009. pp 131 (In Russian).
32. Silvio Ranise and Cesare Tinelli. The SMT-LIB Format: An Initial Proposal. Proceedings of PDPAR'03, July 2003
33. T. Avgerinos, S. K. Cha, Alexandre Rebert, Edard J. Schwartz, Maverick Woo, and D. Brumley. AEG: Automatic exploit generation. Commun. ACM. - 2014.- №2.
34. L. Martignoni, S. McCamant, P. Poosankam, D. Song, and P. Maniatis. Path-exploration lifting: Hi-fi tests for lo-fi emulators. In Proc. of the International Conference on Architectural Support for Programming Languages and Operating Systems, London, UK, Mar. 2012.
35. J. Caballero, P. Poosankam, S. McCamant, D. Babic, and D. Song. Input generation via decomposition and re-stitching: Finding bugs in malware. In Proc. of the ACM Conference on Computer and Communications Security, Chicago, IL, October 2010.
36. G. C. Vitaly Chipounov, Volodymyr Kuznetsov. S2E: A platform for in-vivo multi-path analysis of software systems. In Proc. of the International Conference on Architectural Support for Programming Languages and Operating Systems, 2011, pp. 265-278.
37. P. Godefroid, M. Levin, and D. Molnar. Automated whitebox fuzz testing. In Proc. of the Network and Distributed System Security Symposium, Feb. 2008.
38. Isaev, I. K., Sidorov, D. V., Gerasimov, А. YU., Ermakov, M. K. (2011). Primenenie dinamicheskogo analiza dlya avtomaticheskogo obnaruzheniya oshibok v programmakh ispol'zuyushhikh setevye sokety [Using dynamic analysis for automatic bug detection in software that use network sockets]. Trudy ISP RAN [The Proceedings of ISP RAS], 2011, vol. 21, pp. 55-70 (In Russian).
Рецензия
Для цитирования:
Падарян В.А., Каушан В.В., Федотов А.Н. Автоматизированный метод построения эксплойтов для уязвимости переполнения буфера на стеке. Труды Института системного программирования РАН. 2014;26(3):127-144. https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2014-26(3)-7
For citation:
Padaryan V.A., Kaushan V.V., Fedotov A.N. Automated exploit generation method for stack buffer overflow vulnerabilities. Proceedings of the Institute for System Programming of the RAS (Proceedings of ISP RAS). 2014;26(3):127-144. (In Russ.) https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2014-26(3)-7
Послать статью по эл. почте 