【C语言】缓冲区溢出攻击的极简情形

缓冲区（buffer）是计算机里的一块连续内存区域，其通常用于存储同一数据类型的多个实例，比如下述程序中的字符数组sActualPass。如果程序向缓冲区里填充数据时没有进行恰当的容量检查，就可能发生缓冲区溢出，溢出的数据覆盖在合法数据上。

本文引用自作者编写的下述图书; 本文允许以个人学习、教学等目的引用、讲授或转载，但需要注明原作者"海洋饼干叔
叔"；本文不允许以纸质及电子出版为目的进行抄摘或改编。
1.《Python编程基础及应用》，陈波，刘慧君，高等教育出版社。免费授课视频 Python编程基础及应用
2.《Python编程基础及应用实验教程》, 陈波，熊心志，张全和，刘慧君，赵恒军，高等教育出版社Python编程基础及应用实验教程
3. 《简明C及C++语言教程》，陈波，待出版书稿。免费授课视频

恶意的攻击者可以利用缓冲区溢出漏洞来展开攻击，其中一个最简单的途径就是故意输入“超长”的数据，通过多余的数据来修改程序内的合法数据，比如密码，从而获取操作权限。

下述程序模拟了缓冲区溢出攻击的最简单情形。字符数组sActualPass存储了真正的登录密码“secret”。程序通过scanf()读取操作者输入的密码存入字符数组sInputPass，然后再将sInputPass和sActualPass进行比较，两者一致则允许登录。

//Project - CrackPassword
#include 
#include 

int main(){
    char sActualPass[8] = "secret";
    char sInputPass[8] = "";

    while (1){
        printf("Enter your password:");
        scanf("%s",sInputPass);
        if (strcmp(sInputPass,sActualPass)==0){
            printf("Login sucessfully.\n");
            break;
        }
        else
            printf("Wrong password.\n");
    }

    printf("Start using the system...\n");
    return 0;
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22

上述程序的执行结果为（第1行的12345678crack为操作者输入）：

Enter your password:12345678crack
Wrong password.
Enter your password:crack
Login sucessfully.
Start using the system...
1
2
3
4
5

如执行结果的第1行所示，不知道登录密码的“恶意”使用者在录入密码时故意输入了超长密码12345678crack，成功地将系统密码修改为“crack”，然后通过新密码crack成功登录了系统。

图1展示了程序中两个字符数组sActualPass和sInputPass的内存分布。图中可见，两个字符数组的内存区域紧邻，且sInputPass位于sActualPass之前。读者可以在程序中加入下述代码，打印两个字符数组的地址来证实。

1   printf("addr of sInputPass,sActualPass:%p,%p\n",sInputPass,sActualPass);

1
2

从图中可见，由于scanf()函数没有进行输入容量检查，当操作者输入超长密码时，12345678的部分填入了sInputPass，而超长的crack部分则填入了sActualPass。这事实上“破解”了程序密码，使得攻击者可以在第二次尝试中成功登录。

为了帮助更多的年轻朋友们学好编程，作者在B站上开了两门免费的网课，一门零基础讲Python，一门零基础C和C++一起学，拿走不谢！

简洁的C及C++

Python编程基础及应用

如果你觉得纸质书看起来更顺手，目前Python有两本，C和C++在出版过程中。

Python编程基础及应用

Python编程基础及应用实验教程