关键技术及协同工作原理
- 数据流分析:
- 原理:追踪程序中数据的流动路径,分析变量从定义到使用过程中的值变化情况。在缓冲区溢出检测中,它关注缓冲区相关变量的赋值、传递等操作,比如数组的初始化、数据写入操作等。例如,若一个数组被定义为
int arr[10]
,数据流分析会跟踪哪些操作向arr
中写入数据,以及写入的数据量是否可能超出其边界。
- 作用:确定哪些数据会进入缓冲区,以及数据的来源和去向,为判断是否会发生溢出提供数据层面的依据。
- 控制流分析:
- 原理:分析程序执行过程中可能的路径,根据条件语句(如
if - else
)、循环语句(如for
、while
)等结构确定程序在不同情况下的执行走向。在缓冲区溢出检测里,它能识别出在哪些条件下可能对缓冲区进行操作,例如在一个while
循环中对数组进行写入操作,控制流分析可确定循环的终止条件以及循环执行的次数范围。
- 作用:明确在不同程序执行路径下,缓冲区操作的时机和次数,结合数据流分析,判断是否存在超出缓冲区边界的风险。
- 协同工作:数据流分析提供数据值的信息,控制流分析提供程序执行路径的信息。两者协同工作时,先通过控制流分析确定程序可能执行的路径,然后在每条路径上利用数据流分析来检查缓冲区相关操作是否安全。例如,在一个带有条件判断和循环的代码段中,控制流分析确定循环的执行次数和条件分支,数据流分析检查在这些情况下对缓冲区的写入是否会导致溢出。
复杂C代码场景及漏洞定位示例
#include <stdio.h>
#include <string.h>
void complexFunction(char *input) {
char buffer[10];
int len = strlen(input);
if (len > 5) {
for (int i = 0; i < len; i++) {
buffer[i] = input[i];
}
}
printf("%s\n", buffer);
}
int main() {
char largeInput[] = "123456789012345";
complexFunction(largeInput);
return 0;
}
- 静态代码分析过程:
- 控制流分析:首先分析
complexFunction
函数中的控制流。发现存在一个if
条件判断if (len > 5)
,以及内部的for
循环for (int i = 0; i < len; i++)
。控制流分析确定在len > 5
时,会进入循环对buffer
进行写入操作,并且循环次数由len
决定。
- 数据流分析:接着进行数据流分析。
len
的值通过strlen(input)
获取,在main
函数中input
被赋值为largeInput
,其长度大于10。在循环中,buffer[i] = input[i]
语句将input
的数据写入buffer
。由于len
(大于10)可能导致i
超出buffer
的边界(buffer
大小为10),数据流分析识别出这一潜在的缓冲区溢出风险。
- 风险点定位:静态代码分析工具通过上述控制流和数据流分析的协同工作,能够定位到
complexFunction
函数中for
循环内的buffer[i] = input[i]
语句为缓冲区溢出风险点,因为在len > 5
的情况下,i
可能超出buffer
数组的边界,从而导致缓冲区溢出。