ASLR
Визначення ASLR
Адресний простір випадкового розташування (ASLR) — це техніка безпеки, що використовується для зменшення вразливостей програмного забезпечення, пов’язаних із пошкодженням пам'яті. Вона працює шляхом випадкового розташування пам’яті процесу, ускладнюючи для атакуючих прогнозування місця розташування певного коду або даних.
Як працює ASLR
Коли програма виконується, ASLR випадково призначає місця розташування пам’яті для її стеку, купи та бібліотек серед інших компонентів. Це рандомізація ускладнює для атакуючих використання переповнення буфера або інших вразливостей, пов’язаних із пам’яттю, адже вони не можуть надійно передбачити, де зберігається конкретний код або дані в пам’яті.
Поради з попередження
Щоб скористатися функцією безпеки, яку надає ASLR, дотримуйтесь цих порад з попередження:
Увімкніть ASLR: Переконайтеся, що ASLR увімкнено на обох операційних системах і додатках. Ця функція повинна бути доступна в налаштуваннях або конфігурації відповідних систем або додатків.
Підтримуйте системи та програмне забезпечення в актуальному стані: Важливо регулярно оновлювати системи та програмне забезпечення, щоб скористатися новими версіями, які часто включають покращені реалізації ASLR. Ці оновлення зазвичай містять виправлення відомих вразливостей та покращення безпеки.
Доповнюйте ASLR іншими заходами безпеки: ASLR має бути доповнений іншими заходами безпеки для забезпечення багатошарового захисту. Два часто використовувані додаткові заходи — це стекові канарейки та захист не виконуваної пам'яті.
Переваги ASLR
Впровадження ASLR у програмних системах пропонує кілька переваг:
1. Поліпшена безпека пам'яті
ASLR допомагає зменшити вразливості, пов’язані із пошкодженням пам'яті, такі як переповнення буфера, ускладнюючи для атакуючих їхнє використання. Випадковість розташування пам'яті зменшує передбачуваність адрес пам'яті, ускладнюючи для атакуючих знаходження і маніпуляцію конкретним кодом або даними.
2. Стійкість до атак на повторне використання коду
ASLR також пропонує захист від атак на повторне використання коду, таких як Return-Oriented Programming (ROP) та Jump-Oriented Programming (JOP). Ці атаки ґрунтуються на наявності певних послідовностей коду в пам’яті для створення шкідливих ланцюгів виконання коду. З ASLR, рандомізація адрес пам'яті ускладнює для атакуючих знаходження потрібних послідовностей коду в передбачуваних місцях.
3. Збільшення складності експлуатації
Вводячи випадковість у розташування пам'яті, ASLR значно збільшує зусилля, необхідні для атакуючих, щоб успішно експлуатувати вразливості пам'яті. Атакуючі повинні подолати додатковий виклик визначення адрес пам'яті конкретного коду або даних, перш ніж зможуть виконати свої шкідливі дії.
Обмеження ASLR
Попри свою ефективність як техніки безпеки, ASLR має деякі обмеження:
1. Часткова рандомізація адресного простору
ASLR не рандомізує весь адресний простір процесу. Деякі розділи, такі як спільні бібліотеки та динамічно виділена пам'ять, можуть не підлягати рандомізації. Це обмеження дозволяє атакуючим зосередити свої зусилля на цих конкретних розділах, потенційно зменшуючи ефективність ASLR.
2. Уразливості щодо розкриття інформації
ASLR покладається на відсутність витоку інформації для підтримки своєї ефективності. Якщо атакуючий може отримати інформацію про розташування пам'яті за допомогою інших засобів, таких як вразливості щодо розкриття інформації, це спрощує їм обхід захисту ASLR.
3. Складність у багатоступеневій експлуатації
У сценаріях багатоступеневої експлуатації, коли атакуючий повинен подолати кілька засобів безпеки, ASLR додає додаткову перешкоду. Однак, рішучі атакуючі можуть використовувати такі технології, як розкриття пам’яті та brute forcing, щоб подолати ASLR.
Приклади застосування ASLR
Linux
У операційних системах Linux ASLR є стандартною функцією безпеки. Коли увімкнено, вона рандомізує розташування пам'яті виконуваних програм, бібліотек та ядра. Ця рандомізація ускладнює для атакуючих передбачити адреси пам'яті та успішно виконати експлойти.
Microsoft Windows
ASLR включено в операційні системи Microsoft Windows, починаючи з Windows Vista. Вона увімкнена за замовчуванням для більшості системних компонентів та додатків, які компілюються за допомогою останньої Windows SDK. ASLR на Windows використовує комбінацію випадкових даних, включаючи ідентифікатор процесу, для створення адрес пам'яті, ускладнюючи для атакуючих знаходження конкретного коду або даних.
Новітні розробки
Щоб йти в ногу з еволюцією загроз безпеці, дослідники та розробники працюють над покращеннями та варіантами ASLR. Деякі з останніх розробок у ASLR включають:
Покращений ASLR: Дослідники запропонували модифікації для покращення охоплення та ефективності ASLR. Ці покращення включають розширення рандомізації додаткових областей пам’яті, таких як глобальна таблиця зсуву (GOT) та поточно-локальне зберігання (TLS).
Підтримка апаратного забезпечення: Апаратні рішення, як-от Intel's Control-flow Enforcement Technology (CET), спрямовані на покращення ефективності ASLR, додаючи додаткові захисти проти атак на повторне використання коду. Ці технології забезпечують архітектурну підтримку для рандомізації непрямих цільових гілок, роблячи їх більш стійкими до зловмисного використання.
ASLR - це техніка безпеки, що використовується для захисту програмних систем від вразливостей, пов'язаних з пошкодженням пам'яті. Рандомізуючи розташування пам’яті процесу, ASLR ускладнює для атакуючих прогнозування місця розташування конкретного коду або даних. Впровадження ASLR разом з іншими заходами безпеки може значно зміцнити захист системи від експлуатації. Однак важливо визнати обмеження ASLR і бути в курсі останніх розробок, щоб забезпечити ефективний захист від еволюціонуючих загроз.
Пов’язані терміни
- Buffer Overflow: Уразливість у програмному забезпеченні, що виникає, коли програма записує більше даних у буфер, ніж він може містити, часто призводячи до порушення безпеки.
- Stack Canaries: Значення, що розміщуються у розташуваннях пам’яті для виявлення переповнень буфера шляхом перевірки, чи залишаються вони незмінними.
- Non-Executable Memory: Функція безпеки, що позначає області пам'яті як невиконувані, запобігаючи виконанню коду з цих областей.