معلومات موجزة عن Stack Smashing
يشير تحطيم المكدس، المعروف أيضًا باسم تجاوز سعة المخزن المؤقت، إلى الموقف الذي يكتب فيه البرنامج بيانات أكثر إلى المخزن المؤقت الموجود على المكدس مقارنة بما تم تخصيصه فعليًا لهذا المخزن المؤقت. يؤدي هذا عادةً إلى كتابة البيانات فوق مواقع الذاكرة المجاورة. إنها ثغرة أمنية سيئة السمعة يمكن أن تؤدي إلى تنفيذ تعليمات برمجية عشوائية، مما يسمح للمهاجم بالتحكم في النظام.
تاريخ أصل Stack Smashing وأول ذكر له
يمكن إرجاع مفهوم تحطيم المكدس إلى الأيام الأولى للحوسبة. أول حالة موثقة علنًا لتجاوز سعة المخزن المؤقت كانت دودة موريس في عام 1988، والتي استغلت ثغرة أمنية في برنامج إصبع UNIX. أثارت هذه الحادثة الاهتمام بمجال أمن الكمبيوتر وجعلت الباحثين والممارسين يهتمون أكثر بهذا النوع من الثغرات.
معلومات تفصيلية حول Stack Smashing: توسيع الموضوع
لقد كان تحطيم المكدس أحد أكثر نقاط الضعف انتشارًا وخطورة في تاريخ الحوسبة. من خلال كتابة بيانات تتجاوز حجم المخزن المؤقت، يمكن الكتابة فوق الذاكرة المجاورة، مما قد يؤدي إلى مخاطر أمنية مختلفة بما في ذلك:
- تنفيذ التعليمات البرمجية: من خلال الكتابة فوق عنوان إرجاع الوظيفة، يمكن للمهاجم إعادة توجيه التنفيذ إلى تعليمات برمجية ضارة.
- تلف البيانات: يمكن أن تؤدي الكتابة فوق هياكل البيانات المهمة إلى تصرفات البرنامج بشكل غير متوقع.
- الحرمان من الخدمة: تعطل البرنامج عن طريق الكتابة فوق بيانات التحكم الهامة.
يعتمد خطر تحطيم المكدس على عوامل مختلفة مثل لغات البرمجة والمترجمين وأنظمة التشغيل.
الهيكل الداخلي لتحطيم المكدس: كيف يعمل
تتضمن الأعمال الداخلية لتحطيم المكدس استغلال تخطيط مكدس البرنامج. وإليك كيف تتكشف عادة:
- إنشاء المخزن المؤقت: يتم إنشاء مخزن مؤقت (عادةً مصفوفة) على المكدس.
- تجاوز: تتم كتابة المزيد من البيانات إلى المخزن المؤقت مما يمكنه الاحتفاظ به.
- الكتابة فوق الذاكرة: تتم الكتابة فوق مواقع الذاكرة المجاورة، مثل المتغيرات المحلية الأخرى أو عنوان الإرجاع.
- السيطرة على الاختطاف: يؤدي عنوان المرسل المكتوب إلى تدفق تحكم غير متوقع، وربما تنفيذ تعليمات برمجية ضارة.
تحليل السمات الرئيسية لتحطيم المكدس
تشمل الميزات الرئيسية لتحطيم المكدس ما يلي:
- ناقل الهجوم: يستغل الكتابة التي يتم التحكم فيها بشكل سيئ في الذاكرة.
- تأثير: قد يؤدي إلى تنفيذ تعليمات برمجية غير مصرح بها، أو تلف البيانات، أو تعطل النظام.
- تقنيات التخفيف: بما في ذلك جزر الكناري المكدسة، وASLR (العشوائية لتخطيط مساحة العنوان)، وممارسات الترميز المناسبة.
أنواع تحطيم المكدس: استخدام الجداول والقوائم
هناك عدة أنواع من هجمات تجاوز سعة المخزن المؤقت، بما في ذلك:
| يكتب | وصف |
|---|---|
| تجاوز سعة المكدس | تجاوز المخازن المؤقتة المحلية على المكدس. |
| تجاوز سعة الكومة | تجاوز المخازن المؤقتة المخصصة على الكومة. |
| تجاوز عدد صحيح | يستغل حساب الأعداد الصحيحة للتسبب في تجاوز السعة. |
| سلسلة التنسيق | يستغل الثغرات الأمنية في سلسلة التنسيق. |
طرق استخدام Stack Smashing والمشكلات وحلولها
طرق الاستخدام:
- القرصنة الأخلاقية لتقييم الضعف.
- القرصنة غير الأخلاقية للتحكم غير المصرح به في النظام.
مشاكل:
- خطر أمني
- فقدان سلامة البيانات
حلول:
- توظيف ممارسات الترميز المناسبة.
- تنفيذ دفاعات وقت التشغيل مثل جزر الكناري المكدسة وASLR.
الخصائص الرئيسية ومقارنات أخرى مع مصطلحات مماثلة
| شرط | صفات |
|---|---|
| تحطيم المكدس | يؤثر المكدس الفائض على التحكم في التدفق. |
| تحطيم الكومة | يمكن أن يؤدي تجاوز الكومة إلى تلف البيانات. |
| تجاوز عدد صحيح | النتائج من الأخطاء الحسابية عدد صحيح. |
وجهات نظر وتقنيات المستقبل المتعلقة بتحطيم المكدس
تركز التقنيات المستقبلية على الكشف والوقاية:
- خوارزميات التعلم الآلي للكشف عن نقاط الضعف.
- تقنيات المترجم المتقدمة لإنشاء تعليمات برمجية أكثر أمانًا.
- تصميمات الأجهزة من الجيل التالي التي تحمي بطبيعتها من الهجمات الفائضة.
كيف يمكن استخدام الخوادم الوكيلة أو ربطها بـ Stack Smashing
يمكن للخوادم الوكيلة مثل OneProxy أن تلعب دورًا حيويًا في الأمان. ويمكن تهيئتها لاكتشاف تأثيرات هجمات تجاوز سعة المخزن المؤقت والتخفيف منها من خلال مراقبة أنماط حركة المرور والحمولات الضارة المحتملة.
