10 Мар, 2023

Утечки памяти

Vulnerability Assessment as a Service (VAaaS)

Tests systems and applications for vulnerabilities to address weaknesses.

Утечки памяти обратитесь к типу программной ошибки, которая возникает, когда программе не удается освободить память, которая больше не нужна, в результате чего программа потребляет больше памяти, чем необходимо. Со временем накопление этих неизданных блоков памяти может привести к значительному снижению производительности системы, что в конечном итоге приведет к сбоям или другим неисправностям.

Утечки памяти могут происходить в различных языках программирования и средах, включая C, C ++, Java и JavaScript. Они могут быть вызваны множеством факторов, включая неправильное использование функций выделения памяти, невозможность освободить динамически выделяемую память и циклические ссылки в объектно-ориентированном программировании.

Пример уязвимого кода на разных языках программирования:


в C:

				
					HttpSession session = request.getSession();
if(request.getParameter("username") != null && request.getParameter("password") != null) {
  String username = request.getParameter("username");
  String password = request.getParameter("password");
  if(authenticate(username, password)) {
    session.setAttribute("authenticated", true);
    session.setAttribute("username", username);
    response.sendRedirect("home.jsp");
  } else {
    response.getWriter().println("Invalid username or password");
  }
}

				
			

 

В этом примере программист забыл освободить память, выделенную для my_array. Это означает, что память останется выделенной даже после того, как она больше не понадобится, что приведет к утечке памяти.

• в C ++:

				
					void example_func() {
  std::vector<int>* my_vector = new std::vector<int>(100);
  // do some work with my_vector
  // oops, forgot to delete my_vector!
}

				
			

 

В C ++, new используется для выделения памяти в куче, и delete используется для его высвобождения. В этом примере программист забыл удалить my_vector, что приведет к утечке памяти.

• в Java:

				
					public void exampleFunc() {
  List<Integer> myList = new ArrayList<Integer>();
  for (int i = 0; i < 100; i++) {
    myList.add(i);
  }
  // do some work with myList
  // oops, forgot to clear myList!
}

				
			

 

В Java память автоматически управляется сборщиком мусора. Однако объекты все еще могут пропускать память, если они не освобождены должным образом. В этом примере программист забыл очистить myList, что предотвратит сбор мусора для содержащихся в нем объектов и приведет к утечке памяти.

• в JavaScript:

				
					function exampleFunc() {
  let myArray = [];
  for (let i = 0; i < 100; i++) {
    myArray.push(i);
  }
  // do some work with myArray
  // oops, forgot to reset myArray!
}

				
			


В JavaScript память также автоматически управляется сборщиком мусора. Однако программисту все равно необходимо быть осторожным, чтобы избежать утечек памяти. В этом примере программист забыл выполнить сброс myArray, что предотвратит сбор мусора для содержащихся в нем объектов и приведет к утечке памяти.

Примеры эксплуатационных утечек памяти

Атаки типа "отказ в обслуживании" (DoS):

При DoS-атаке злоумышленник перегружает систему трафиком или запросами, чтобы сделать ее недоступной для законных пользователей. Утечки памяти могут быть использованы для создания DoS-атаки, вызывая нехватку памяти в системе и ее сбой.

Раскрытие информации:

Утечки памяти также могут быть использованы для раскрытия конфиденциальной информации. Например, если программа хранит пароли или другие секреты в памяти, которая не освобождена должным образом, злоумышленник может получить доступ к этой информации через дамп памяти или другим способом.

Внедрение кода:

Утечки памяти также могут создавать возможности для атак с внедрением кода, когда злоумышленник внедряет вредоносный код в память программы. Например, если программа использует уязвимую библиотеку, из-за которой происходит утечка памяти, злоумышленник может внедрить код в утечку памяти, чтобы получить контроль над программой.

Методы повышения привилегий при утечках памяти

Использование переполнения буфера:

Если утечка памяти приводит к тому, что программа перезаписывает память, чего не должна делать, злоумышленник может использовать атаку переполнения буфера для выполнения произвольного кода с повышенными привилегиями.

Использование условий гонки:

Если утечка памяти создает состояние гонки, когда несколько процессов или потоков одновременно обращаются к одной и той же памяти, злоумышленник может использовать состояние гонки для выполнения кода с повышенными привилегиями.

Расширение доступа к конфиденциальным данным:

Если утечка памяти приводит к раскрытию конфиденциальных данных, таких как пароли или криптографические ключи, злоумышленник может использовать эти данные для повышения своих привилегий. Например, злоумышленник, получивший доступ к паролю администратора, может войти в систему как администратор и выполнять привилегированные действия.

Использование других уязвимостей:

Утечки памяти могут создать злоумышленникам возможности для обнаружения и использования других уязвимостей в системе. Например, злоумышленник, получивший доступ к утечке блока памяти, может обнаружить указатель на объект, уязвимый для атаки с переполнением буфера.

Общая методология и контрольный список для утечек памяти

Методология:

  1. Определите целевое приложение или систему: Определите, какое приложение или систему вы хотите протестировать на предмет утечек памяти.

  2. Определите тестовую среду: Настройте тестовую среду, которая точно соответствует производственной среде, включая аппаратные средства, версии операционной системы и программного обеспечения.

  3. Определите инструмент тестирования: Выберите инструмент для тестирования утечек памяти. Многие языки программирования имеют встроенные инструменты для обнаружения утечек памяти или существуют сторонние инструменты, которые можно использовать. Например, инструмент Valgrind можно использовать для приложений на C и C ++, в то время как анализатор памяти Java можно использовать для приложений Java.

  4. Планируйте тестовые сценарии: Определите тестовые сценарии, которые вы хотите запустить для обнаружения утечек памяти. Например, вы можете захотеть протестировать приложение при разных уровнях нагрузки или в течение разного промежутка времени.

  5. Запустите тесты: Выполните тестовые сценарии, используя инструмент тестирования для мониторинга использования памяти приложением.

  6. Проанализируйте результаты: После выполнения тестов проанализируйте результаты средства тестирования, чтобы выявить все обнаруженные утечки памяти. Инструмент должен предоставлять информацию о местоположении утечки, такую как строка кода или функция, которая вызывает утечку.

  7. Воспроизвести и проверить утечки памяти: Как только вы выявите утечку памяти, попробуйте воспроизвести ее в контролируемой среде. Затем проверьте утечку, подтвердив, что она может быть использована для создания проблем или уязвимостей.

  8. Устраните утечки памяти: После проверки утечек памяти поработайте с разработчиками приложений, чтобы устранить утечки и выпустить новую версию приложения, которая устраняет проблемы.

  9. Повторное тестирование и проверка исправлений: После внесения исправлений повторно протестируйте приложение, чтобы убедиться, что утечки памяти были успешно устранены и что новых утечек не было.

Контрольный список:

  1. Проверьте, нет ли утечек ресурсов: Утечки памяти часто могут быть признаком утечки ресурсов, таких как дескрипторы файлов, подключения к базе данных или сетевые сокеты. Обязательно проверьте наличие утечек ресурсов, а также памяти.

  2. Проверьте правильность выделения и освобождения памяти: Убедитесь, что память выделена и освобождена должным образом и что отсутствуют пропущенные или неправильные инструкции по освобождению.

  3. Проверьте наличие циклических ссылок: Циклические ссылки могут вызвать утечки памяти, если они препятствуют сбору мусора объектами. Обязательно проверьте наличие циклических ссылок в объектно-ориентированных языках программирования.

  4. Проверьте, не используется ли чрезмерно много памяти: Чрезмерное использование памяти может быть признаком утечек памяти, даже если память в конечном итоге освобождена. Обязательно следите за использованием памяти во время тестирования.

  5. Проверьте согласованность между выделенной и освобожденной памятью: Убедитесь, что объем выделенной памяти соответствует объему освобожденной памяти и что нет неучтенных выделений или освобождений.

  6. Тест на крайние случаи: Протестируйте приложение в различных условиях, таких как высокие нагрузки, большие наборы данных или длительные периоды использования, чтобы выявить любые потенциальные утечки памяти, которые могут возникнуть только при определенных условиях.

  7. Используйте автоматизированные инструменты тестирования: Существует множество инструментов автоматического тестирования для обнаружения утечек памяти, таких как Valgrind для приложений C и C ++ или Java Memory Analyzer для приложений Java. Рассмотрите возможность использования этих инструментов в дополнение к ручному тестированию.

  8. Повторное тестирование после исправлений: После устранения утечек памяти обязательно повторно протестируйте приложение, чтобы убедиться, что утечки были успешно устранены и что новых утечек не было.

Набор инструментов для устранения Утечек памяти

Ручные Инструменты:

  • gdb – The GNU Project Debugger: Популярный отладчик командной строки для приложений на C и C ++, gdb может использоваться для обнаружения и расследования утечек памяти.

  • Отладчик Visual Studio: Графический отладчик для приложений Windows Visual Studio Debugger также можно использовать для обнаружения и расследования утечек памяти.

  • Valgrind: Мощный инструмент для обнаружения утечек памяти в приложениях на C и C ++, Valgrind предоставляет подробную информацию об использовании памяти и может обнаруживать широкий спектр ошибок памяти.

  • AddressSanitizer: Детектор ошибок памяти для приложений C и C ++, AddressSanitizer может обнаруживать утечки памяти, переполнения буфера и другие ошибки, связанные с памятью.

  • LeakSanitizer: Другой детектор ошибок памяти для приложений на C и C ++, LeakSanitizer, специально ориентирован на обнаружение утечек памяти.

  • Electric Fence: Инструмент отладки памяти для приложений C и C ++, Electric Fence может обнаруживать переполнение буфера, двойное освобождение и другие ошибки памяти, которые могут вызвать утечки памяти.

  • Purify: Коммерческий инструмент для обнаружения утечек памяти и других ошибок памяти в приложениях C, C ++ и Java, Purify предоставляет подробные отчеты об использовании памяти и может помочь точно определить утечки памяти.

  • BoundsChecker: Другой коммерческий инструмент для обнаружения утечек памяти и других ошибок памяти в приложениях на C и C ++, BoundsChecker, предоставляет подробные отчеты об использовании памяти и может помочь определить причину утечек памяти.

  • Application Verifier: Бесплатный инструмент от Microsoft для обнаружения утечек памяти и других ошибок памяти в приложениях Windows, Application Verifier может помочь определить причину утечек памяти и других ошибок, связанных с памятью.

  • Debug Diagnostic Tool: Бесплатный инструмент от Microsoft для обнаружения утечек памяти и других ошибок памяти в приложениях Windows, Debug Diagnostic Tool предоставляет подробную информацию об использовании памяти и может помочь определить причину утечек памяти.

Автоматизированные инструменты:

  • Memory Validator: Коммерческий инструмент для обнаружения утечек памяти и других ошибок памяти в приложениях Windows, Memory Validator предоставляет подробные отчеты об использовании памяти и может помочь точно определить утечки памяти.

  • Intel Inspector: Коммерческий инструмент для обнаружения утечек памяти и других ошибок памяти в приложениях на C и C ++, Intel Inspector предоставляет подробные отчеты об использовании памяти и может помочь определить причину утечек памяти.

  • Rational PurifyPlus: Коммерческий инструмент для обнаружения утечек памяти и других ошибок памяти в приложениях C, C ++ и Java, Rational PurifyPlus предоставляет подробные отчеты об использовании памяти и может помочь точно определить утечки памяти.

  • AppPerfect Java Profiler: Коммерческий инструмент для обнаружения утечек памяти и других ошибок памяти в приложениях Java, AppPerfect Java Profiler предоставляет подробные отчеты об использовании памяти и может помочь определить причину утечек памяти.

  • JProfiler: Коммерческий инструмент для обнаружения утечек памяти и других ошибок памяти в приложениях Java, JProfiler предоставляет подробные отчеты об использовании памяти и может помочь точно определить утечки памяти.

  • YourKit Java Profiler: YourKit Java Profiler - это коммерческий инструмент для обнаружения утечек памяти и других ошибок памяти в приложениях Java, который предоставляет подробные отчеты об использовании памяти и может помочь определить причину утечек памяти.

  • HeapHero: Облачный сервис HeapHero для обнаружения утечек памяти и других ошибок памяти в приложениях Java предоставляет подробные отчеты об использовании памяти и может помочь точно определить утечки памяти.

  • HP LoadRunner: HP LoadRunner - коммерческий инструмент для тестирования производительности и масштабируемости приложений, который также можно использовать для обнаружения утечек памяти.

  • Apache JMeter: Apache JMeter - бесплатный инструмент с открытым исходным кодом для тестирования производительности и масштабируемости приложений, который также можно использовать для обнаружения утечек памяти.

  • Microsoft Application Insights: Коммерческий инструмент для мониторинга производительности и использования приложений Microsoft Application Insights также может использоваться для обнаружения утечек памяти и других ошибок, связанных с памятью.

Общее перечисление слабых мест (CWE)

• CWE-401: отсутствует освобождение памяти после истечения срока службы – эта проблема возникает, когда память выделена, но не освобождена должным образом после того, как она больше не нужна, что приводит к утечкам памяти.

• CWE-120: Копирование в буфер без проверки размера входных данных (‘Классическое переполнение буфера’) – Эта слабость возникает, когда данные копируются в буфер без проверки границ, что приводит к повреждению памяти и потенциальным утечкам памяти.

• CWE-416: Использование после освобождения – эта слабость возникает, когда память освобождена, но все еще используется, что приводит к неопределенному поведению и потенциальным утечкам памяти.

• CWE-690: разыменование НУЛЕВОГО указателя – эта слабость возникает, когда программа разыменовывает нулевой указатель, что приводит к неопределенному поведению и потенциальным утечкам памяти.

• CWE-122: Переполнение буфера на основе кучи – эта уязвимость возникает, когда данные копируются в буфер на основе кучи без проверки границ, что приводит к повреждению памяти и потенциальным утечкам памяти.

• CWE-476: разыменование НУЛЕВОГО указателя – эта слабость возникает, когда программа разыменовывает нулевой указатель, что приводит к неопределенному поведению и потенциальным утечкам памяти.

• CWE-825: разыменование указателя с истекшим сроком действия – эта уязвимость возникает, когда программа разыменовывает указатель на освобожденный объект, что приводит к неопределенному поведению и потенциальным утечкам памяти.

• CWE-134: Неконтролируемая строка формата – эта слабость возникает, когда программа позволяет передавать предоставленные пользователем строки формата в функцию форматирования, что приводит к повреждению памяти и потенциальным утечкам памяти.

• CWE-690: разыменование НУЛЕВОГО указателя – эта слабость возникает, когда программа разыменовывает нулевой указатель, что приводит к неопределенному поведению и потенциальным утечкам памяти.

• CWE-121: Переполнение буфера на основе стека – эта уязвимость возникает, когда данные копируются в буфер на основе стека без проверки границ, что приводит к повреждению памяти и потенциальным утечкам памяти.

Топ-10 CVE, связанных с утечками памяти

• CVE-2023-25566 – GSS-NTLMSSP - это плагин mechglue для библиотеки GSSAPI, который реализует аутентификацию NTLM. До версии 1.2.0 при анализе имен пользователей могла возникать утечка памяти, которая могла вызвать отказ в обслуживании. Доменная часть имени пользователя может быть переопределена, что приводит к утечке выделенной области памяти размером с доменное имя. Злоумышленник может допустить утечку памяти через основную точку входа `gss_accept_sec_context`, что потенциально может вызвать отказ в обслуживании. Эта проблема исправлена в версии 1.2.0.

• CVE-2023-23631 – github.com/ipfs/go-unixfsnode является основным узлом ADL IPLD, который обертывает реализацию protobuf от go-codec-dagpb для включения пути. В версиях priot до 1.5.2 попытка прочитать искаженные каталоги с разделением HAMT может вызвать панику и утечки виртуальной памяти. Если вы читаете ненадежный пользовательский ввод, злоумышленник может вызвать панику. Это вызвано поддельным параметром разветвления в узлах каталога HAMT. Пользователям рекомендуется выполнить обновление. Известных обходных путей для этой уязвимости не существует.

• CVE-2023-23625 – go-unixfs - это реализация unix-подобной файловой системы поверх ipld merkledag. Попытка прочитать искаженные каталоги с разделением HAMT может вызвать панику и утечки виртуальной памяти. Если вы читаете ненадежный пользовательский ввод, злоумышленник может вызвать панику. Это вызвано поддельным параметром `fanout` в узлах каталога HAMT. Пользователям рекомендуется обновиться до версии 0.4.3, чтобы устранить эту проблему. Пользователи, которым не удалось выполнить обновление, не должны передавать ненадежные пользовательские данные в функции декодирования.

• CVE-2023-23586 – Due to a vulnerability in the io_uring subsystem, it is possible to leak kernel memory information to the user process. timens_install calls current_is_single_threaded to determine if the current process is single-threaded, but this call does not consider io_uring’s io_worker threads, thus it is possible to insert a time namespace’s vvar page to process’s memory space via a page fault. When this time namespace is destroyed, the vvar page is also freed, but not removed from the process’ memory, and a next page allocated by the kernel will be still available from the user-space process and can leak memory contents via this (read-only) use-after-free vulnerability. We recommend upgrading past version 5.10.161 or commit 788d0824269bef539fe31a785b1517882eafed93 https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/stable/linux.git/commit/io_uring

• CVE-2023-23500 – Проблема была устранена с помощью улучшенной обработки памяти. Эта проблема исправлена в macOS Ventura 13.2, iOS 15.7.3 и iPadOS 15.7.3, tvOS 16.3, watchOS 9.3, iOS 16.3 и iPadOS 16.3. Приложение может быть способно передавать конфиденциальное состояние ядра.

• CVE-2023-23205 – В lib60870 v2.3.2 была обнаружена проблема. В lib60870/lib60870-C/examples/multi_client_server/multi_client_server.c произошла утечка памяти.

• CVE-2023-23145 – Было обнаружено, что GPAC версии 2.2-rev0-gab012bbfb-master содержит утечку памяти в функции lsr_read_rae_full.

• CVE-2023-22417 – Отсутствие освобождения памяти после истечения срока действия уязвимости в демоне потоковой обработки (flowd) Juniper Networks Junos OS позволяет злоумышленнику, не прошедшему проверку подлинности в сети, вызвать отказ в обслуживании (DoS). В среде IPSec VPN утечка памяти будет обнаружена, если настроена группа DH или ECDH. В конце концов процесс flowd завершится сбоем и перезапустится. Эта проблема затрагивает ОС Juniper Networks Junos серии SRX: все версии до 19.3R3-S7; 19.4 версии до 19.4R2-S8, 19.4R3-S10; 20.2 версии до 20.2R3-S6; 20.3 версии до 20.3R3-S5; 20.4 версии до 20.4R3-S5; 21.1 версии до 21.1R3-S4; 21.2 версии до 21.2R3; 21.3 версии до 21.3R3; 21.4 версии до 21.4R2.

• CVE-2023-22414 – Отсутствие освобождения памяти после истечения срока действия уязвимости в гибком концентраторе PIC (FPC) Juniper Networks Junos OS позволяет смежному злоумышленнику, не прошедшему проверку подлинности, из той же общей физической или логической сети вызвать утечку памяти кучи и привести к сбою FPC. Во всех сериях Junos PTX и QFX10000, когда обрабатываются определенные пакеты многоадресной рассылки EVPN VXLAN, наблюдается утечка памяти кучи FPC. Использование памяти FPC можно отслеживать с помощью команды CLI “показать обширную кучу”. Ниже приведен пример вывода. База идентификаторов Общая (b) Свободная (b) Используемая (b) % Использованного Пика имени % — --- --- --- --- — ---- ---- 0 37dcf000 3221225472 1694526368 1526699104 47 Ядро 47 1 17dcf000 1048576 1048576 0 0 TOE DMA 0 2 17ecf000 1048576 1048576 0 0 DMA 0 3 17fcf000 534773760 280968336 253805424 47 Пакет DMA 47 Эта проблема затрагивает: Juniper Networks ОС Junos серии PTX и серии QFX10000 20.2 версии до 20.2R3-S6; 20.3 версии до 20. 3R3-S6; 20.4 версии до 20.4R3-S4; 21.1 версии до 21.1R3-S3; 21.2 версии до 21.2R3-S1; 21.3 версии до 21.3R3; 21.4 версии до 21.4R3; 22.1 версии до 22.1R2; 22.2 версии до 22.2R2. Эта проблема не влияет на Juniper Networks Версии ОС Junos до 20.1R1 для серий PTX и QFX10000.

• CVE-2023-22410 – Отсутствие освобождения памяти после истечения срока действия уязвимости в Juniper Networks Junos OS на платформах серии MX с линейными картами MPC10 / MPC11 позволяет злоумышленнику, не прошедшему проверку подлинности, вызвать отказ в обслуживании (DoS). Устройства уязвимы только в том случае, если включена функция обнаружения подозрительного потока управления (scfd). После включения этой специфической функции злоумышленник, отправляющий определенный трафик, вызывает динамическое выделение памяти, и она не освобождается. Память не освобождается даже после отключения этой функции. Длительная обработка такого трафика в конечном итоге приведет к нехватке памяти, что не позволит всем службам продолжать функционировать и потребует перезапуска вручную для восстановления. Использование памяти FPC можно отслеживать с помощью команды CLI “показать fpc шасси”. При выполнении приведенной выше команды можно просмотреть память AftDdosScfdFlow, чтобы обнаружить утечку памяти. Эта проблема затрагивает ОС Juniper Networks Junos серии MX: все версии до 20.2R3-S5; 20.3 версии 20.3R1 и более поздние версии.

Утечки памяти подвиги

Переполнение буфера: возникает, когда программа записывает в буфер больше данных, чем он может вместить, в результате чего дополнительные данные перезаписывают соседние ячейки памяти. Это может привести к утечкам памяти, если перезаписанная память содержит указатели на динамически выделяемую память, которые не освобождены должным образом, или если перезаписанная память содержит критические структуры данных, которые могут повлиять на стабильность системы.

Использование-после-бесплатно: уязвимость возникает, когда программа использует указатель, указывающий на память, которая уже была освобождена. Это может привести к утечкам памяти, если указатель используется для доступа к динамически выделяемой памяти, которая не освобождена должным образом, или если указатель используется для доступа к критически важным структурам данных, которые могут повлиять на стабильность системы.

Двойной бесплатный: уязвимость двойного освобождения возникает, когда программа дважды освобождает одну и ту же ячейку памяти, что приводит к повреждению памяти и потенциальным утечкам памяти, если освобожденная память не очищена должным образом.

Неинициализированная память: уязвимости возникают, когда программа использует неинициализированную память, что приводит к неопределенному поведению и потенциальным утечкам памяти, если неинициализированная память содержит указатели на динамически выделяемую память, которые не освобождаются должным образом.

Истощение памяти: возникает, когда программа использует всю доступную память, что приводит к проблемам с производительностью, истощению ресурсов или отказу в обслуживании, что может косвенно повлиять на безопасность и доступность системы.

Условия гонки: возникают, когда несколько потоков или процессов одновременно обращаются к одной и той же ячейке памяти, что приводит к неожиданному поведению и потенциальным утечкам памяти, если доступ к памяти не синхронизирован должным образом.

Практикуясь в тестировании на Утечки памяти

Выберите язык программирования или фреймворк, с которым вы знакомы, или тот, о котором вы хотите узнать больше.

Напишите простую программу, которая выделяет память динамически, используя такие функции, как malloc() или new.

Используйте программу, запуская ее с различными входными значениями или в различных условиях, таких как нагрузочное тестирование или стресс-тестирование.

Используйте профилировщик памяти или инструмент мониторинга, чтобы отслеживать использование памяти программой с течением времени и выявлять любые утечки памяти, которые могут произойти.

Проанализируйте отчеты об утечках памяти, созданные профилировщиком или средством мониторинга, и попытайтесь понять первопричины утечек.

Отладьте программу, определив пути кода, которые приводят к утечкам памяти, и устранив проблемы, которые их вызывают.

Повторите процесс с более сложными программами или с программами, написанными на разных языках или платформах, чтобы получить более широкое представление об утечках памяти и их причинах.

Узнайте о распространенных методах устранения утечек памяти, таких как сборка мусора, интеллектуальные указатели или пулы памяти, и поэкспериментируйте с ними в своих программах.

Сотрудничайте с другими разработчиками или тестировщиками, чтобы обмениваться опытом и передовыми методами тестирования и устранения утечек памяти.

Будьте в курсе последних инструментов и методов обнаружения и предотвращения утечек памяти и включайте их в свой рабочий процесс разработки.

Для изучения Утечки памяти

Разберитесь в основах управления памятью на выбранном вами языке программирования или фреймворке, в том числе в том, как выделяется и освобождается память, а также как работают указатели и ссылки.

Узнайте о различных типах утечек памяти, таких как утечки кучи, стека и ядра, а также об их причинах и последствиях.

Ознакомьтесь с распространенными инструментами и методами обнаружения утечек памяти, такими как профилировщики памяти, инструменты статического анализа и инструменты динамического тестирования.

Изучите распространенные уязвимости и эксплойты, связанные с утечкой памяти, и узнайте, как идентифицировать и смягчать их в вашем коде.

Узнайте о рекомендациях по предотвращению утечки памяти, таких как использование сборки мусора, интеллектуальных указателей или пулов памяти и включение их в рабочий процесс разработки.

Поэкспериментируйте с написанием программ, которые намеренно содержат утечки памяти, чтобы попрактиковаться в их обнаружении и устранении.

Участвуйте в онлайн-форумах или сообществах, посвященных обнаружению и предотвращению утечек памяти, и делитесь своим опытом и идеями с другими.

Читайте книги или онлайн-руководства об утечках памяти и связанных с ними темах, таких как переполнение буфера, уязвимости после освобождения от использования или распыление кучи.

Посещайте учебные курсы или семинары, посвященные обнаружению и предотвращению утечек памяти, или наймите профессионального тренера для проведения индивидуальных инструктажей.

Практикуйте постоянное обучение и совершенствование и будьте в курсе последних тенденций и инструментов в области обнаружения и предотвращения утечек памяти.

Книги с обзором Утечек памяти

Понимание утечек памяти и управление ими Ричард Стивенс и Нил Мэтью – В этой книге представлен подробный обзор утечек памяти и способов их предотвращения и управления ими в различных языках программирования и средах.

Управление памятью: Алгоритмы и реализация на C /C++ автор: Билл Бланден – Эта книга посвящена методам управления памятью и оптимизации в C и C ++, включая стратегии выявления и устранения утечек памяти.

Написание надежного кода: методы Microsoft для разработки программ на C без ошибок Стив Магуайр – Эта классическая книга от Microsoft содержит советы и рекомендации по написанию надежных и безопасных программ на языке Си, включая рекомендации по обнаружению и устранению утечек памяти.

Расширенная компиляция C и C ++ Милан Стеванович – Эта книга охватывает передовые темы программирования на C и C ++, включая управление памятью и оптимизацию, и содержит практические советы по предотвращению утечек памяти и других распространенных ошибок.

Искусство отладки с помощью GDB, DDD и Eclipse Норман Мэтлофф и Питер Джей Зальцман – Эта книга содержит рекомендации по использованию средств отладки для выявления и устранения утечек памяти и других проблем в программах на C и C ++.

Эффективный C ++: 55 конкретных способов улучшить ваши программы и проекты Скотт Мейерс – Эта книга предлагает практические советы по написанию эффективного кода на C ++, включая методы предотвращения утечек памяти и других распространенных ошибок.

Системное программирование Linux: обращение непосредственно к ядру и библиотеке C Роберт Лав – Это всеобъемлющее руководство по системному программированию в Linux включает главу об управлении памятью, охватывающую такие темы, как виртуальная память, распределение памяти и утечки памяти.

Безопасное кодирование на C и C ++ Роберт С. Сикорд – Эта книга посвящена вопросам безопасности, связанным с программированием на C и C ++, включая безопасность памяти и утечки памяти, и содержит рекомендации о том, как написать безопасный код, который минимизирует риск использования.

Современное программирование на C ++ с разработкой, основанной на тестировании: лучше кодите, лучше спите Джефф Лангр – В этой книге рассказывается о современных методах программирования на C ++, включая управление памятью и оптимизацию, с акцентом на использование разработки на основе тестирования для улучшения качества кода и снижения риска утечек памяти.

C ++ Праймер автор: Липпман, Ладжойе и Му – Это всеобъемлющее руководство по программированию на C ++ охватывает методы управления памятью и оптимизации, включая стратегии обнаружения и устранения утечек памяти. Это отличный ресурс как для начинающих, так и для опытных программистов, желающих улучшить свои навыки работы с C ++.

Список утечек полезной нагрузки памяти

  • Полезная нагрузка для кучного распыления: Этот тип полезной нагрузки включает заполнение памяти кучи определенным шаблоном, обычно NOP sled или шеллкодом, чтобы упростить использование уязвимости переполнения кучи.

  • Полезная нагрузка, ориентированная на возврат (ROP): Этот тип полезной нагрузки включает в себя объединение в цепочку коротких последовательностей инструкций, известных как гаджеты, которые уже существуют в коде программы или библиотеках, чтобы обойти меры по смягчению последствий использования, такие как рандомизация расположения адресного пространства (ASLR) или предотвращение выполнения данных (DEP).

  • Полезная нагрузка после освобождения от использования: Этот тип полезной нагрузки включает в себя манипулирование расположением памяти программы таким образом, чтобы она могла получить доступ к объекту, который уже был освобожден или уничтожен, и изменять его, что потенциально может привести к повреждению памяти или выполнению кода.

  • Полезная нагрузка переполнения буфера на основе стека: Этот тип полезной нагрузки включает перезапись адреса возврата или указателя функции в стеке определенным адресом памяти или шеллкодом, чтобы перехватить поток управления программой.

  • Полезная нагрузка строки формата: Этот тип полезной нагрузки предполагает использование спецификаторов строки формата в управляемых пользователем входных данных, таких как инструкции printf или fprintf, для чтения или записи произвольных ячеек памяти, что потенциально приводит к утечкам памяти или выполнению кода.

Как защититься от утечек памяти

  1. Поддерживайте свое программное обеспечение в актуальном состоянии: Убедитесь, что вы используете последнюю версию своей операционной системы, веб-браузера и другого программного обеспечения, поскольку они часто содержат исправления безопасности и исправления ошибок, устраняющие уязвимости, связанные с утечкой памяти.

  2. Используйте безопасные для памяти языки программирования: Рассмотрите возможность использования языков программирования, таких как Java, Python или Rust, которые предоставляют встроенные функции безопасности памяти, такие как автоматическое управление памятью или проверка границ, что может помочь предотвратить утечки памяти.

  3. Используйте инструменты статического и динамического анализа: Используйте такие инструменты, как статические анализаторы или средства динамической проверки памяти, такие как Valgrind или AddressSanitizer, чтобы помочь обнаружить утечки памяти и другие проблемы, связанные с памятью в вашем коде.

  4. Следуйте методам безопасного кодирования: Следуйте рекомендациям по безопасному кодированию, таким как отказ от небезопасных функций, проверка границ ввода и использование безопасных для памяти типов данных, чтобы предотвратить утечки памяти и другие уязвимости.

  5. Мониторинг системных ресурсов: Следите за использованием ресурсов вашей системы, таких как загрузка памяти и процессора, чтобы обнаружить ненормальное поведение, которое может указывать на утечку памяти или другие проблемы с производительностью.

  6. Ограничение привилегий пользователя: Ограничьте права пользователя, чтобы уменьшить влияние утечек памяти или других уязвимостей, поскольку злоумышленники, получившие доступ к системе с повышенными привилегиями, могут использовать их для использования утечек памяти или других уязвимостей.

  7. Используйте инструменты безопасности: Используйте средства безопасности, такие как брандмауэры, системы обнаружения и предотвращения вторжений, а также антивирусное программное обеспечение, чтобы помочь обнаружить и предотвратить эксплойты, связанные с утечкой памяти.

Меры по устранению утечек памяти

  1. Используйте автоматическое управление памятью: Использование языка программирования или фреймворка, обеспечивающего автоматическое управление памятью, например сбор мусора или подсчет ссылок, может помочь предотвратить утечки памяти путем автоматического освобождения памяти, когда она больше не нужна.

  2. Используйте статический анализ кода: Инструменты статического анализа кода могут помочь обнаружить потенциальные утечки памяти и другие проблемы в коде во время разработки, прежде чем они будут запущены в производство.

  3. Используйте динамический анализ памяти: Инструменты динамического анализа памяти, такие как Valgrind или AddressSanitizer, могут помочь обнаружить утечки памяти и другие проблемы, связанные с памятью, во время выполнения.

  4. Используйте безопасные для памяти языки: Использование безопасных для памяти языков, таких как Java, Python или Rust, может помочь предотвратить утечки памяти, предоставляя встроенные функции безопасности памяти, такие как автоматическое управление памятью или проверка границ.

  5. Используйте безопасные для памяти методы кодирования: Следуйте методам безопасного кодирования, таким как использование функций безопасного выделения памяти, проверка границ ввода и использование безопасных для памяти типов данных, чтобы помочь предотвратить утечки памяти и другие уязвимости.

  6. Отслеживать использование ресурсов: Отслеживайте использование ресурсов, таких как загрузка памяти и процессора, чтобы обнаружить ненормальное поведение, которое может указывать на утечку памяти или другие проблемы с производительностью.

  7. Внедрение контроля доступа: Внедрите средства контроля доступа, чтобы ограничить привилегии пользователей и уменьшить влияние утечек памяти или других уязвимостей.

  8. Используйте безопасные методы кодирования: Следуйте методам безопасного кодирования, таким как проверка входных данных, обработка ошибок и безопасное управление памятью, чтобы помочь предотвратить утечки памяти и другие уязвимости.

Заключение

Утечки памяти являются распространенной проблемой программного обеспечения, которая может привести к серьезным уязвимостям в системе безопасности и проблемам с производительностью. Они возникают, когда память выделена, но не освобождена должным образом, что со временем приводит к утечке памяти и приводит к исчерпанию ресурсов и системным сбоям.

Чтобы предотвратить утечки памяти, важно использовать безопасные для памяти языки программирования, следовать методам безопасного кодирования, использовать автоматизированные и динамические инструменты анализа памяти и контролировать системные ресурсы. Также важно внедрить контроль доступа и ограничить привилегии пользователей, чтобы уменьшить влияние утечек памяти и других уязвимостей.

В дополнение к профилактике важно регулярно тестировать и сканировать память на предмет утечек, как вручную, так и с помощью автоматизированных инструментов, чтобы обнаружить и устранить уязвимости, прежде чем они смогут быть использованы злоумышленниками.

Следуя этим рекомендациям, организации могут повысить безопасность и стабильность своих программных систем и защитить от рисков, связанных с утечками памяти.

Другие Услуги

Готовы к безопасности?

Связаться с нами