Arabellek taşması saldırısı, bir saldırganın başlangıçta tutmayı amaçladığından daha fazla veri göndererek arabelleği aşırı yüklemeye çalıştığı bir siber güvenlik tehdidini ifade eder. Bu veri taşması, kötü amaçlı kodların yürütülmesine, sistemin çökmesine veya önemli verilerin değiştirilmesine neden olabilir.
Arabellek Taşması Saldırılarının Tarihsel Bağlamı ve Ortaya Çıkışı
Arabellek taşması saldırısından ilk kez 1960'larda ve 1970'lerin başında, ana bilgisayarların ilk dönemlerinde bahsedildi. Ancak 1980'li yıllara gelindiğinde bu güvenlik açıkları daha iyi anlaşılmaya ve kötü niyetli aktörler tarafından istismar edilmeye başlandı. Arabellek taşması saldırısının duyurulan ilk önemli örneği 1988'deki Morris Solucanıydı. Bu solucan, UNIX 'parmak' ağ hizmetindeki bir arabellek taşması güvenlik açığından yararlandı ve erken İnternet'in büyük bölümlerinde önemli kesintilere neden oldu.
Derinlemesine Bilgi: Arabellek Taşması Saldırıları
Bir program bir arabelleğe veri yazarken ve veri hacmini kontrol etmediğinde, arabellek kapasitesinin taşmasına neden olabilecek bir arabellek taşması saldırısı meydana gelebilir. Arabellek taşarsa bitişik belleğin üzerine yazar ve bu da o alanda tutulan verileri bozabilir veya değiştirebilir. Üzerine yazılan veriler çalıştırılabilir kod içeriyorsa, bu durumda kod, saldırganın istediği eylemleri gerçekleştirmek üzere değiştirilebilir.
Örneğin, bir saldırgan, kötü amaçlı kod enjekte etmek ve yürütmek, bir programın yürütme yolunu değiştirmek veya programın çökmesine neden olarak bir hizmeti kullanılamaz hale getirmek için bu güvenlik açığından yararlanabilir. Bu güvenlik açığı birçok farklı kodlama dilinde ortaya çıkabilse de, özellikle taşmalara karşı yerleşik korumaları olmayan C ve C++ dillerinde yaygındır.
Arabellek Taşması Saldırılarının Mekaniği
Bir arabellek taşması saldırısı, bir bilgisayar sisteminin iç işleyişine dalılarak daha iyi anlaşılabilir. Bir program çalıştırıldığında ona bir yığın bellek alanı ayrılır. Bu yığın, yerel değişkenler (arabellekler), kontrol verileri ve CPU kayıtları olmak üzere farklı bölümlere ayrılmıştır. Kontrol verileri, yığının tabanını işaret eden Temel İşaretçiyi (BP) ve geçerli işlev sona erdiğinde yürütme noktasını gösteren Dönüş İşaretçisini (RP) içerir.
Bir saldırgan arabelleği aştığında fazla veri kontrol veri alanına yayılır. Saldırgan girişi dikkatli bir şekilde tasarlarsa, dönüş işaretçisinin üzerine yeni bir değer yazabilir. Bu yeni değer, kötü amaçlı bir koda işaret edebilir (girişin bir parçası olarak saldırgan tarafından da sağlanır) ve dolayısıyla uygulamanın bu kodu çalıştırmasına neden olabilir.
Arabellek Taşması Saldırılarının Temel Özellikleri
Arabellek taşması saldırılarının öne çıkan bazı özellikleri şunlardır:
-
Programlama Zayıflıklarından Yararlanma: Arabellek taşması saldırıları öncelikle C ve C++ gibi belirli programlama dillerinin herhangi bir dizi sınırı denetimi gerçekleştirmemesinden yararlanır.
-
Keyfi Kanunun Yürütülmesi: Bu tür saldırıların ana hedeflerinden biri, savunmasız programın güvenlik bağlamında rastgele kod çalıştırmaktır.
-
Ayrıcalıkların Yükselmesi: Bu saldırılar genellikle saldırganın sistemdeki ayrıcalık düzeyini yükseltmek ve potansiyel olarak onlara idari kontrol sağlamak için kullanılır.
-
Yaygın Hasar Potansiyeli: Arabellek taşması saldırıları oldukça yıkıcı olabilir ve potansiyel olarak sistem çökmelerine neden olabilir veya önemli veri ihlallerine yol açabilir.
Arabellek Taşması Saldırısı Türleri
Arabellek taşması saldırıları, hedefledikleri bellek alanına göre kategorize edilebilir:
-
Yığın Tabanlı Arabellek Taşması Saldırıları: Bunlar, yığın belleğinde taşmanın meydana geldiği, yerel değişkenleri ve işlev dönüş adreslerini etkileyen en yaygın türdür.
-
Yığın Tabanlı Arabellek Taşması Saldırıları: Burada taşma, çalışma zamanında dinamik olarak tahsis edilen ve verileri bozabilen yığın belleğinde meydana gelir.
| Arabellek Taşması Saldırı Türü | Tanım |
|---|---|
| Yığın tabanlı | Yığın belleğinde taşma meydana geliyor |
| Yığın tabanlı | Yığın belleğinde taşma meydana geliyor |
Uygulamalar ve Karşı Tedbirler
Arabellek taşması saldırıları, bulanıklık testi veya tersine mühendislik gibi çeşitli teknikler kullanılarak uygulanabilir. Ancak bunları önlemek için kullanılabilecek çok sayıda karşı önlem vardır:
-
Sınır Kontrolü: Koddaki tüm dizi ve işaretçi referanslarında sınır denetimini zorunlu kılın.
-
Kod İncelemesi ve Statik Analiz: Potansiyel zayıflıkları tespit etmek için kodu düzenli olarak inceleyin ve statik analiz yapın.
-
Adres Alanı Düzeni Rastgeleleştirmesi (ASLR): Bir saldırganın hedef adresleri tahmin etmesini zorlaştırmak için sistem yürütülebilir dosyalarının belleğe yüklendiği konumu rastgele hale getirin.
-
Yürütülemeyen Yığın: Stack ve heap gibi bellek bölgelerini yürütülemez olarak işaretleyin. Bu, bir saldırganın kodunu bu bölgelerden çalıştırmasını engeller.
Karşılaştırmalar ve Özellikler
| Arabellek Taşması | SQL Enjeksiyonu | Siteler Arası Komut Dosyası Çalıştırma (XSS) | |
|---|---|---|---|
| Hedef | Uygulama belleği | Veri tabanı | Kullanıcının tarayıcısı |
| Dil Güvenlik Açığı | C/C++'da ortak | SQL | HTML/JavaScript |
| Önleme Teknikleri | Sınır Kontrolü, ASLR, Çalıştırılamayan Yığın | Hazırlanan İfadeler, Kullanıcı Girişinden Kaçış, En Az Ayrıcalık | Giriş Doğrulaması, Çıkış Kodlaması, HttpOnly Çerezleri |
Gelecek perspektifleri
Yapay zeka ve makine öğrenimindeki gelişmelerle birlikte arabellek taşması saldırılarının tespit edilmesi ve önlenmesinin de iyileşmesi bekleniyor. Yapay zeka destekli tehdit tespit sistemleri, karmaşık saldırı modellerini mevcut yöntemlere göre daha doğru ve daha hızlı tespit edebilecek.
Bellek yönetimi daha iyi olan dillerin (Rust gibi) kullanımı da artabilir. Bu diller, tasarım gereği arabellek taşması saldırılarını önleyebilir ve bu da onları güvenli uygulamalar geliştirmek için çekici bir seçenek haline getirebilir.
Proxy Sunucuları ve Arabellek Taşması Saldırıları
Proxy sunucuları, arabellek taşması saldırılarını önlemede çok önemli bir rol oynayabilir. Proxy sunucusu, kullanıcılar ve sunucular arasında aracı görevi görerek trafiği analiz edip filtreleyebilir ve arabellek taşması saldırısına işaret edebilecek şüpheli davranışların tespit edilmesine yardımcı olabilir.
Ayrıca, proxy sunucular yalnızca bilinen güvenli komutlara izin verecek şekilde yapılandırılabilir ve hedef sistemde rastgele kod yürütülmesi önlenebilir. Bunu yaparak, bir saldırgan arabellek taşması güvenlik açığından yararlanmaya çalışsa bile, gerçekleştirmek istediği zararlı eylemler proxy sunucu tarafından engellenecektir.
