Yığın Püskürtme, bilgisayar kullanımı dünyasında kullanılan, yaygın olarak tanınan bir tekniktir. Bu öncelikle, arabellek taşması gibi güvenlik açıklarından yararlanıldığında rastgele kod yürütme olasılığını artırmak için bir işlemin yığın belleğinin bir bölgesinin kabuk koduyla doldurulmasını içerir.
Yığın Püskürtmenin Tarihçesi ve İlk Sözü
Yığın püskürtme ilk olarak Matt Conover ve Oded Horovitz tarafından yazılan ve 2000'li yılların başında yayınlanan “Yığın Püskürtme: Ortak Güvenlik Önlemlerine Karşı Bir Teknik” başlıklı bir güvenlik belgesinde kamuoyunun dikkatine sunuldu. Başlangıcı, çalışan bir işlemin adres alanını rastgele hale getirmek ve böylece saldırganların kabuk kodlarının bellekte nerede bulunacağını tahmin etmesini zorlaştırmak için tasarlanmış güvenlik mekanizmalarının giderek daha fazla uygulanmasıyla gerçekleşti.
Konuyu Genişletmek: Yığın Püskürtme
Yığın püskürtme öncelikle bellek bozulması güvenlik açıklarından yararlanmak için kullanılır. Amacı, bir sürecin yığınını, saldırganın kabuk kodunun sürecin büyük bir bölümüne yayılmasını sağlayacak şekilde manipüle etmektir. Bu, yığın içinde her biri istenen kabuk kodunun bir kopyasını taşıyan birden fazla nesne veya örnek oluşturularak yapılır.
Bu teknik genellikle rastgele kod yürütülmesine izin veren diğer istismarlarla birlikte kullanılır. Bununla birlikte, bu istismarlarla ilgili sorun, genellikle yürütülecek kodun tam bellek konumu hakkında bilgi gerektirmesidir; bu da çeşitli güvenlik önlemleri nedeniyle tespit edilmesi zor olabilir. Yığın püskürtme, yığının önemli bir bölümünü gerekli kabuk koduyla doldurarak bu sorunu çözer, böylece istismarın kodun yürütülmesini tetikleme şansını istatistiksel olarak artırır.
Yığın Püskürtmenin İç Yapısı
Yığın püskürtme iki aşamalı bir işlemle çalışır:
-
Sprey: Yığın belleği istenen kabuk kodunun birden çok örneğiyle doldurulur. Bu, kabuk kodunu taşıyan nesneler veya örnekler oluşturularak yapılır ve bunlar daha sonra yığının farklı bellek adreslerine tahsis edilir.
-
Tetiklemek: Rastgele kod yürütmek için bir güvenlik açığından yararlanılır. Bellek kabuk kodu örnekleriyle doldurulduğundan, yürütülen kodun saldırganın kabuk kodu olma olasılığı önemli ölçüde artar.
Yığın Püskürtmenin Temel Özellikleri
Yığın püskürtmenin temel özellikleri şunlardır:
- Büyük ölçüde yükten bağımsızdır, bu da neredeyse her tür kabuk kodunu yürütmek için kullanılabileceği anlamına gelir.
- Güvenlik açıklarından yararlanırken başarılı kod yürütme olasılığını önemli ölçüde artırır.
- Tam bellek adreslerinin bilinmesini gerektirmeyerek adres alanı düzeni rastgeleleştirmesi (ASLR) gibi belirli güvenlik önlemlerini atlar.
Yığın Püskürtme Çeşitleri
Yığın püskürtmenin çeşitli çeşitleri vardır ve her biri yığını püskürtmek için kullanılan yöntemlere göre farklılık gösterir. İşte birkaç tür:
| Yığın Püskürtme Tipi | Tanım |
|---|---|
| Klasik Yığın Püskürtme | Her biri kabuk kodunu içeren bellek bloklarının tekrarlanan tahsisini içerir. |
| Sıralı Yığın Püskürtme | Büyük bir bellek bloğu ayırır ve onu kabuk koduyla doldurur. |
| NOP-kızak Yığın Püskürtme | Başarı oranını artırmak için kabuk kodundan önce bir NOP kızağı (bir dizi işlem yapmama talimatı) kullanır. |
Yığın Püskürtmeyi Kullanma Yolları, Sorunlar ve Çözümleri
Yığın püskürtme öncelikle güvenlikten yararlanma bağlamında, özellikle de bellek bozulması güvenlik açıklarından yararlanmada kullanılır. Özellikle rastgele kod yürütülmesine izin veren güvenlik açıklarıyla birlikte güçlü bir tekniktir.
Ancak yığın püskürtmenin kullanımının zorlukları da vardır. Sorunlardan biri, yığın boyutu arttıkça tekniğin daha tespit edilebilir hale gelmesidir. Diğer bir zorluk ise, kabuk kodunun yığından yürütülmesini zorlaştıran ASLR ve DEP (Veri Yürütme Engellemesi) gibi istismar azaltma tekniklerinin giderek daha fazla uygulanmasıdır.
Bu zorlukların üstesinden gelmek için saldırganlar, yığını çalıştırılabilir hale getirmek için tam zamanında derleyicilerden yararlanan JIT püskürtme gibi daha karmaşık yığın püskürtme yöntemlerine başvurabilir. Öte yandan güvenlik uygulayıcılarının sürekli olarak yeni hafifletme tekniklerini iyileştirmesi ve geliştirmesi gerekiyor.
Ana Özellikler ve Benzer Terimlerle Karşılaştırmalar
Yığın püskürtme genellikle yığın parçalama ve geri dönüş odaklı programlama (ROP) gibi benzer kullanım teknikleriyle karşılaştırılır ve karşılaştırılır.
| Teknik | Tanım | Yığın Püskürtme ile Benzerlikler/Farklılıklar |
|---|---|---|
| Yığın Parçalama | Programın yürütülmesini değiştirmek için yığının bozulmasını içerir. | Yığın püskürtmenin aksine, yığın parçalama, kesin bellek düzeni bilgisini gerektirir. |
| Dönüş Odaklı Programlama (ROP) | Kötü amaçlı eylemler gerçekleştirmek için mevcut kod parçacıklarının (araçlar) kullanılmasını içerir. | ROP, yığın püskürtme gibi DEP'yi atlayabilir ancak belleğin kabuk koduyla doldurulmasını gerektirmez. |
Yığın Püskürtmeyle İlgili Geleceğin Perspektifleri ve Teknolojileri
Yığın püskürtme bir tehdit olmaya devam ederken, gelecek daha etkili azaltma stratejilerine işaret ediyor. Kontrol Akışı Bütünlüğü (CFI) ve geliştirilmiş ASLR gibi teknikler, güvenlik açıklarından yararlanmayı daha da zorlaştırabilir. Ek olarak, yığındaki anormal davranışları daha iyi tespit etmek için makine öğrenimi ve yapay zeka algoritmaları kullanılabilir.
Öte yandan, teknoloji ilerledikçe saldırganlar, JIT püskürtme ve serbest kullanım sonrası güvenlik açıkları gibi kendilerine özgü zorluklar yaratan daha karmaşık tekniklere başvurabilirler.
Proxy Sunucuları ve Yığın Püskürtme
Proxy sunucularının kendileri doğrudan yığın püskürtmeyle ilişkili değildir. Ancak yığın püskürtme kullanan saldırıların hem gerçekleştirilmesinde hem de hafifletilmesinde rol oynayabilirler.
Saldırganın bakış açısına göre, proxy sunucular konumlarını gizlemek ve saldırının izlenmesini zorlaştırmak için kullanılabilir. Savunma tarafında, proxy sunucular daha büyük bir güvenlik altyapısının parçası olabilir, trafik verilerini analiz için günlüğe kaydedebilir, bu da anormal davranışların veya potansiyel istismarların erken aşamalarında tespit edilmesine yardımcı olabilir.
İlgili Bağlantılar
Yığın püskürtme ve ilgili konular hakkında daha fazla bilgi için aşağıdaki kaynaklara başvurabilirsiniz:
- Conover, M. ve Horovitz, O. (2004). Yığın Püskürtme: Ortak Güvenlik Önlemlerine Karşı Bir Teknik. Güvenlik Kağıdı.
- OWASP (Açık Web Uygulama Güvenliği Projesi) üzerinde “Yığın Püskürtme”: https://www.owasp.org/index.php/Heap_spraying
- Mozilla Geliştirici Ağı'nda (MDN) "Bellek güvenliği": https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Memory_safety
- Microsoft Güvenlik Yanıt Merkezi'nde (MSRC) "Windows 8'deki Azaltma İyileştirmelerinden Yararlanma": https://msrc.microsoft.com/update-guide/en-us/
Yığın püskürtme ve benzer teknikleri anlamanın, bilgisayar belleği yönetimi ve programlama dilleri konusunda sağlam bir bilgi birikimi gerektirdiğini lütfen unutmayın. Her zaman en son güvenlik önlemleri ve azaltma stratejileri konusunda güncel kaldığınızdan emin olun.
