Дэвид Лебланк - 19 смертных грехов, угрожающих безопасности программ

Существуют некоторые инструменты, аналогичные lint, которые обнаруживают отсутствующие проверки кода возврата.

Примеры из реальной жизни

Следующий пример взят из базы данных CVE (http://cve.mitre.org).

CAN–2004–0077 do_mremap в ядре Linux

Это, наверное, самая известная в недавней истории ошибка из разряда «забыл проверить возвращенное значение». Из–за нее были скомпрометированы многие Linux–машины, подключенные к сети Интернет. Обнаружившие ее люди подняли шумиху в прессе, а пример эксплойта можно найти по адресу http://isec.pl/ vulnerabilities/isec–0014–mremap–unmap.txt.

Примечание. В конце 2003 – начале 2004 года в менеджере памяти, являющемся частью ядра Linux, был обнаружен целый ряд ошибок, в том числе две, относящиеся к теме этой главы. Не путайте эту ошибку с другой, касающейся механизма отображения адресов: CAN–2003–0985.

Искупление греха

Искупить грех можно, лишь выполняя следующие предписания:

□ Обрабатывайте в своем коде все относящиеся к делу исключения.

□ Не «глотайте» исключения.

□ Проверяйте возвращаемые значения, когда это необходимо.

Искупление греха в C/C++

В следующем фрагменте мы вместо использования макросов assert явно проверяем все аргументы функции и значение, возвращенное fopen.

Утверждения (assert) следует применять лишь для проверки условий, которые никогда не должны встречаться.

...

DWORD OpenFileContents(char *szFileName) {

if (szFileName == NULL || strlen(szFileName) <= 3)

return ERROR_BAD_ARGUMENTS;

FILE *f = fopen(szFileName, "r");

if (f == NULL)

return ERROR_FILE_NOT_FOUND;

// Можно работать с файлом

return 1;

}

Включенная в Microsoft Visual Studio .NET 2005 технология аннотирования исходного текста (Source code Annotation Language – SAL) помогает в числе прочих обнаружить и ошибки, связанные с проверкой возвращаемых значений. При компиляции показанного ниже кода будет выдано предупреждение:

«Warning С6031: return value ignored: «Function» could return unexpected value».

(Предупреждение C6031: возвращенное значение проигнорировано. Функция могла вернуть неожиданное значение.)

...

__checkReturn DWORD Function(char *szFileName) {

DWORD dwErr = NO_ERROR;

// Выполнить, что положено

return dwErr;

}

void main() {

Function("c:\junk\1.txt");

}

Искупление греха в C#, VB.NET и Java

Следующий псевдокод обрабатывает только те ошибки, о которых знает, и ничего более:

...

try {

// (1) Загрузить XML-файл с диска

// (2) Извлечь из XML-данных URI

// (3) Открыть хранилище клиентских сертификатов и достать оттуда

// сертификат в формате X.509 и закрытый ключ клиента

// (4) Выполнить запрос на аутентификацию к серверу, определенному

// на шаге (2), используя сертификат и ключ из шага (3)

} catch (SecurityException e1) {

// обработать ошибки, относящиеся к безопасности

} catch (XmlException e2) {

// обработать ошибки, относящиеся к XML

} catch (IOException e3) {

// обработать ошибки ввода/вывода

} catch (FileNotFoundException e4) {

// обработать ошибки, связанные с отсутствием файла

} catch (SocketException e5) {

// обработать ошибки, относящиеся к сокетам

}

Другие ресурсы

□ Code Complete, Second Edition by Steve McConnell, Chapter 8, «Defensive Programming»

□ «Exception Handling in Java and C#» by Howard Gilbert: http://pclt.cis. yale.edu/ pclt/exceptions.htm

□ Linux Kernel mremap() Missing Return Value Checking Privilege Escalation www.osvdb/displayvuln.php?osvdb_id=3986

Резюме

Рекомендуется

□ Проверяйте значения, возвращаемые любой функцией, относящейся к безопасности.

□ Проверяйте значения, возвращаемые любой функцией, которая изменяет параметры, относящиеся к конкретному пользователю или машине в целом.

□ Всеми силами постарайтесь восстановить нормальную работу программы после ошибки, не допускайте отказа от обслуживания.

Не рекомендуется

□ Не перехватывайте все исключения без веской причины, поскольку таким образом можно замаскировать ошибки в программе.

□ Не допускайте утечки информации не заслуживающим доверия пользователям.

Грех 7. Кросс–сайтовые сценарии

В чем состоит грех

Ошибки, связанные с кросс–сайтовыми сценариями (cross–site scripting – XSS), специфичны только для Web–приложений. В результате пользовательские данные, привязанные к домену уязвимого сайта (обычно хранящиеся в куке), становятся доступны третьей стороне. Отсюда и термин «кросс–сайтовый»: кук передается с компьютера клиента, который обращается к уязвимому сайту, на сайт, выбранный противником. Это самая распространенная XSS–атака. Но есть и другая разновидность, напоминающая атаку с изменением внешнего облика сайта; мы поговорим и о ней тоже.

Примечание. Ошибки, связанные с XSS–атаками, называют еще CSS–ошибками, но предпочтение отдается аббревиатуре XSS, так как CSS обычно расшифровывается как Cascade Style Sheets (каскадные таблицы стилей).

Подверженные греху языки

Уязвим любой язык или технология, применяемые для создания Web–сайтов, например PHP, Active Server Pages (ASP), C#, VB.NET, J2EE QSP, сервлеты), Perl и CGI (Common Gateway Interface – общий шлюзовой интерфейс).

Как происходит грехопадение

Согрешить очень легко: Web–приложение принимает от пользователя какие–то данные, например, в виде строки запроса, и, не проверяя их, выводит на страницу. Вот и все! Но входные данные могут оказаться сценарием, написанным, например, на языке JavaScript, и он будет интерпретирован браузером, на котором эта страница просматривается.

Как видите, это классическая проблема доверия. Приложение рассчитывает получить в строке запроса некоторый текст, скажем, имя пользователя, а противник подсовывает то, чего разработчик никак не ожидал.

XSS–атака организована следующим образом:

1) противник находит сайт, в котором есть одна или несколько XSS–ошибок, например в результате эхо–копирования сервером строки запроса;

2) противник подготавливает специальную строку запроса, включающую некоторую HTML–разметку и сценарий, например на языке JavaScript;

3) противник намечает жертву и убеждает ее щелкнуть по ссылке, содержащей злонамеренную строку запроса. Это может быть ссылка на какой–то другой Web–странице или в письме, отформатированном в виде HTML;

4) жертва щелкает по ссылке, и ее браузер отправляет уязвимому серверу GET–запрос, содержащий злонамеренную строку;

5) уязвимый сервер отправляет эту строку назад браузеру жертвы, и браузер исполняет содержащийся в ней сценарий.

Поскольку сценарий исполняется на компьютере жертвы, он может получить доступ к хранящимся на нем кукам, которые относятся к домену уязвимого сервера. Кроме того, сценарий может манипулировать объектной моделью документа (Document Object Model – DOM) и изменить в ней произвольный элемент, например переадресовать все ссылки на порносайты. Теперь, щелкнув по любой ссылке, жертва окажется в некоей точке киберпространства, куда вовсе не собиралась попадать.

Примечание. XSS–ошибка возможна и тогда, когда выходная информация невидима, вполне достаточно любого копирования входных данных. Например, Web–сервер мог бы передать входные данные в виде аргумента корректному JavaScript–сценарию на странице или использовать их как часть имени графического файла в теге <IMG>.

Опасайтесь таких Web–приложений, как блоги (онлайновые дневники) или страницы обратной связи, поскольку они зачастую принимают от пользователя произвольный HTML–код, а затем выводят его на страницу для всеобщего обозрения. Если приложение написано без учета безопасности, это может стать причиной XSS–атаки.

Рассмотрим примеры.

Греховное ISAPI–расширение или фильтр на C/C++

Ниже приведен фрагмент ISAPI–расширения, которое читает строку запроса, добавляет в начало слово «Hello,» и возвращает результат браузеру. В этом коде есть и другая ошибка с куда более серьезными последствиями, чем XSS–атака. Сможете ли вы ее найти? Взгляните на обращение к функции sprintf(). В ней может произойти переполнение буфера (грех 1). Если результирующая строка окажется длиннее 2048 байтов, то буфер szTemp переполнится....

DWORD WINAPI HttpExtensionProc (EXTENSION_CONTROL_BLOCK *lpEcb){

char szTemp [2048];

...

if (*lpEcb->lpszQueryString)

sprintf(szTemp,"Hello, %s", lpEcb->lpszQueryString);

dwSize = strlen(szTemp);

lpEcb->WriteClient(lpEcb->ConnId, szTemp, &dwSize, 0);

...

}

Греховность ASP

Эти примеры почти не требуют комментариев. Отметим лишь, что <%= (во втором фрагменте) – это то же самое, что Response.Write.

...

<% Response.Write(Request.QueryString(«Name»)) %>

Или

...

<img src='<%= Request.QueryString(«Name») %>'>

Греховность форм ASP. NET

В этом примере ASP.NET трактует Web–страницу как форму, из элементов которой можно считывать данные (и записывать тоже), как если бы это была обычная форма Windows. В таком случае найти XSS–ошибку может оказаться не так просто, поскольку запрос и ответ неявно разбираются и формируются ASP.NET во время выполнения.

...

private void btnSubmit_Click(object sender, System.EventArgs e) {

if (IsValid) {

Application.Lock();

Application[txtName.Text] = txtValue.Text;

Application.UnLock();

lblName.Text = "Hello, " + txtName.Text;