防范缓冲区溢出
防范缓冲区溢出最简单的方式是限制复制的数据大小，使其不能大于目标缓冲区容量。虽然此方法看上去微不足道，但实际上，经验证明，要在那些大型的C/C++代码中，完全消除了缓冲区溢出的隐患，是件非常艰巨的任务。另外，使用如 .NET或Java这样的受托管技术，也能极大地降低缓冲区溢出的危险，但把大型项目移植到此技术上，实施起来不太可能也不适当。
基于堆栈的缓冲区溢出可如此简单地被利用的原因在于，编译器生成的指令，会把函数的返回地址存储在堆栈中，但要认识到，编译器在这个问题中，只扮演了一个小小的角色。从Visual C++.NET（7.0）开始，Visual C++开发小组采取了一种方法，可从编译器方面减少此类问题发生的机率，他们在堆栈中保存函数返回地址的数据之下，插入了一个带有已知数值的cookie，由此，如果缓冲区溢出改变了函数的返回地址值，同样也会覆盖这个cookie，而在函数返回时，一般会对这个cookie进行检测，如果检测到cookie已被修改，就会抛出一个安全异常，而如果这个异常未被处理，此进程就会终止。以下的代码演示了一个带有安全异常处理方法的简单程序：
void _cdecl sec_handler( int code, void *)
{
if ( code == _SECERR_BUFFER_OVERRUN )
{
printf("检测到一个缓冲区溢出。/n");
exit(1);
}
}
int main()
{
_set_security_error_handler( sec_handler );
//主程序代码在此省略。
} |
Visual C++.NET 2003（7.1）通过移动易受攻击的数据结构--（如异常处理方法的地址）--到堆栈中位于缓冲区之下的某个位置，增强了缓冲区溢出的保护力度。在编译器的7.0版本中，可通过破坏缓冲区与cookie之间的敏感数据，绕过安全cookie所提供的保护；然而，在新版本的编译器中，已把这些数据移到位于缓冲区下的一个区域，现在，想要通过修改这些数据而达到溢出，似乎是不太可能了。
图1演示了在C++编译器6、7.0、7.1中，堆栈概念上的布局，并演示了堆栈由高地址向低地址空间方向增长，这也是当程序执行时，堆栈增长的方向。堆栈向下增长，正是导致缓冲区溢出的主要原因，因为溢出会覆写在比缓冲区更高的内存地址空间上，而此正是易受攻击数据结构的栖身之地。
 图1：堆栈逻辑布局 |
除了把异常处理方法等信息移到堆栈中数据缓冲区之下，Visual C++.NET 2003的链接器也把结构化异常处理方法的地址放到可执行文件的头部中。当异常发生时，操作系统可以检查堆栈中的异常信息地址，是否符合记录在文件头信息中的异常处理方法，如果情况不符，异常处理方法将不会执行。比如说，Windows Server 2003就可检查结构化异常信息，而此项技术也在Service Pack 2中移植到了Windows XP上。
而Visual C++ 2005（8.0）在此基础上又更进了一步，通常当有函数调用发生时，如果其中的一个本地缓冲区超出限度了，攻击者可能改写堆栈中在此之上的任何东西，包括异常处理、安全cookie、帧指针、返回地址和函数参数。而这些值的大多数被不同的机制所保护（如安全异常处理），但对一个有函数指针作参数的函数来说，仍有机会被溢出。如果一个函数接受一个函数指针（或结构、类中包含有函数指针）作为参数，攻击者就有可能改写指针中的值，使代码执行任何他想要的函数。鉴于此，Visual C++ 2005编译器将分析所有可能存在此漏洞的函数参数，并复制一份函数参数--并不使用原有的函数参数，把它放在堆栈中本地变量之下。如果原有函数参数被溢出改写了，只要副本中的值仍保持不变，整个函数就不会被攻破。
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