09 Фев, 2023

Уязвимость условий гонки

Vulnerability Assessment as a Service (VAaaS)

Tests systems and applications for vulnerabilities to address weaknesses.

Аббревиатура уязвимости в условиях гонки - “RCV”, и ее название может быть просто “Уязвимость в условиях гонки”.

Уязвимость в условиях гонки - это тип уязвимости программного обеспечения, возникающий, когда два или более процессов одновременно обращаются к общему ресурсу, такому как структура данных или устройство, и приводят к непредсказуемым результатам из-за времени обращений. Другими словами, условие гонки - это ситуация, когда результат программы зависит от относительного времени событий, которые находятся вне контроля программы.

Условия гонки могут возникать, когда несколько потоков или процессов пытаются изменить общий ресурс одновременно. Когда возникает состояние гонки, результат работы программы может быть неправильным, непоследовательным или непредсказуемым. Результаты состояния гонки могут варьироваться от незначительных ошибок, таких как неожиданный вывод или неправильные данные, до более серьезных проблем, таких как сбои или повреждение данных.

Одним из распространенных примеров состояния гонки является проблема “двойного расходования” в многопоточном приложении. В сценарии двойного расходования два потока пытаются уменьшить один и тот же баланс одновременно, что приводит к неправильному вычислению баланса. Другой пример - когда два потока пытаются получить доступ к одному и тому же файлу одновременно и в конечном итоге перезаписывают данные друг друга.

Примеры уязвимого кода на разных языках программирования

C#:

				
					using System.Threading;

class Program {
    static int sharedCounter = 0;

    static void Main(string[] args) {
        // Create two threads to increment the shared counter
        Thread t1 = new Thread(IncrementCounter);
        Thread t2 = new Thread(IncrementCounter);

        // Start the threads
        t1.Start();
        t2.Start();

        // Wait for the threads to finish
        t1.Join();
        t2.Join();

        Console.WriteLine("The final value of the shared counter is: " + sharedCounter);
    }

    static void IncrementCounter() {
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            // This operation is not atomic and can result in a race condition
            sharedCounter++;
        }
    }
}

				
			

Этот код создает два потока, t1 и т2, которые называют IncrementCounter метод. Метод увеличивает общее целое число sharedCounter на 1, для 10 000 итераций. Поскольку операция увеличения общего счетчика не является атомарной, может возникнуть условие гонки, когда два потока пытаются увеличить одно и то же значение одновременно. Это может привести к тому, что на консоль будет выведено неверное значение общего счетчика.

Java:

				
					import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

public class RaceConditionExample {
    static AtomicInteger sharedCounter = new AtomicInteger(0);

    public static void main(String[] args) {
        // Create two threads to increment the shared counter
        Thread t1 = new Thread(new IncrementCounter());
        Thread t2 = new Thread(new IncrementCounter());

        // Start the threads
        t1.start();
        t2.start();

        // Wait for the threads to finish
        try {
            t1.join();
            t2.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println("The final value of the shared counter is: " + sharedCounter.get());
    }

    static class IncrementCounter implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            for (int i = 0; i < 10000; i++) {
                // This operation is atomic and should not result in a race condition
                sharedCounter.incrementAndGet();
            }
        }
    }
}

				
			

Этот код создает два потока, t1 и т2, которые называют run метод проведения IncrementCounter класс, который реализует Runnable интерфейс. Этот метод увеличивает AtomicInteger sharedCounter на 1, для 10 000 итераций. Операция по увеличению общего счетчика является атомарной, поэтому условие гонки не должно возникать, и правильное значение для общего счетчика должно быть выведено на консоль.

Python:

				
					import threading

shared_counter = 0

def increment_counter():
    global shared_counter
    for i in range(10000):
        # This operation is not atomic and can result in a race condition
        shared_counter += 1

# Create two threads to increment the shared counter
t1 = threading.Thread
t2 = threading.Thread(target=increment_counter)

# Start the threads
t1.start()
t2.start()

# Wait for the threads to finish
t1.join()
t2.join()

print("The final value of the shared counter is: " + str(shared_counter))
				
			

Этот код создает два потока, t1 и т2, которые называют increment_counter функция. Функция увеличивает общее целое число shared_counter на 1, для 10 000 итераций. Поскольку операция увеличения общего счетчика не является атомарной, может возникнуть условие гонки, когда два потока пытаются увеличить одно и то же значение одновременно. Это может привести к тому, что на консоль будет выведено неверное значение общего счетчика.

Примеры использования / повышения привилегий для уязвимостей в условиях гонки

Несколько примеров использования уязвимостей условий гонки в различных сценариях:

  1. Манипулирование файлами: уязвимость состояния гонки может использоваться для манипулирования файлами в операционной системе путем использования состояния гонки между несколькими процессами, обращающимися к одному и тому же файлу. Например, злоумышленник может запустить процесс, создающий файл резервной копии, и процесс, который удаляет файл, чтобы гарантировать, что файл резервной копии будет удален до его полной записи.

  2. Внедрение процесса: инъекционные атаки могут выполняться путем использования условий гонки для манипулирования памятью процесса или для внедрения вредоносного кода в процесс. Например, злоумышленник может запустить процесс, который сопоставляет память, и процесс, который выполняет запись в память, чтобы внедрить вредоносный код в сопоставленную память до завершения процесса, который сопоставляет память.

  3. Исчерпание ресурсов: условия гонки также могут использоваться для исчерпания системных ресурсов, таких как память, дескрипторы файлов или процессорное время. Например, злоумышленник может запустить процесс, который выделяет ресурсы, и процесс, который освобождает те же ресурсы, чтобы создать утечку ресурсов.

  4. Обход аутентификации: условия гонки также могут использоваться для обхода элементов управления аутентификацией. Например, злоумышленник может запустить процесс, создающий временный файл, и процесс, который удаляет файл, чтобы убедиться, что временный файл будет удален до того, как он будет использован для проверки подлинности.

Условия гонки могут быть использованы различными способами, и последствия использования могут варьироваться в зависимости от конкретной уязвимости и приложения или системы, на которые нацелены.

Общая методология и контрольный список для тестирования уязвимостей в условиях гонки

Методология:

  1. Обнаружение: Первым шагом в тестировании на наличие уязвимостей в условиях гонки является определение потенциальных областей приложения или системы, которые могут быть уязвимыми. Это можно сделать с помощью анализа кода, оценки безопасности или тестирования на проникновение.

  2. Репликация: Как только потенциальные области будут определены, следующим шагом будет попытка воспроизвести уязвимость в контролируемой среде. Это может включать в себя создание тестовой среды, имитирующей производственную среду, и написание тестовых примеров для попытки использовать уязвимость.

  3. Анализ: Если уязвимость может быть успешно воспроизведена, следующим шагом является выполнение подробного анализа уязвимости, чтобы определить ее первопричину и степень воздействия. Это может включать отслеживание выполнения приложения или системы для определения конкретных шагов, которые приводят к уязвимости.

  4. Проверка: После анализа уязвимости следующим шагом является проверка полученных результатов. Это может потребовать написания дополнительных тестовых примеров для проверки уязвимости или получения подтверждения от поставщика приложения или системы.

  5. Исправление: Если уязвимость подтверждена, последним шагом является устранение проблемы. Это может включать исправление приложения или системы, обновление параметров конфигурации или внедрение дополнительных средств контроля безопасности.

Контрольный список:

  1. Убедитесь, что приложение или система правильно синхронизированы, чтобы предотвратить условия гонки.

  2. Убедитесь, что приложение или система используют надлежащие механизмы блокировки для предотвращения условий гонки.

  3. Убедитесь, что приложение или система используют надлежащие средства контроля доступа для предотвращения несанкционированного доступа к конфиденциальной информации или ресурсам.

  4. Проверьте приложение или систему на наличие условий гонки, попытавшись получить доступ к ресурсам одновременно из нескольких процессов.

  5. Протестируйте приложение или систему на наличие условий гонки, пытаясь одновременно управлять ресурсами из нескольких процессов.

  6. Проверьте приложение или систему на наличие условий гонки, попытавшись исчерпать системные ресурсы, такие как память, дескрипторы файлов или процессорное время.

  7. Проверьте приложение или систему на наличие условий гонки, попытавшись обойти элементы управления аутентификацией.

  8. Убедитесь, что приложение или система реализует надлежащее ведение журнала и аудит для обнаружения условий гонки и реагирования на них.

Этот контрольный список обеспечивает хорошую отправную точку для тестирования уязвимостей в условиях гонки и может быть использован в качестве руководства для определения потенциальных проблемных областей.

Набор инструментов для использования уязвимостей в условиях гонки

Ручные Инструменты:

  1. GDB – Отладчик проекта GNU - это мощный инструмент отладки, который можно использовать для ручного определения условий гонки.

  2. Valgrind – Valgrind - это инструмент для отладки памяти, обнаружения утечек памяти и определения состояния гонки.

  3. Fuzzers – Фаззеры - это инструменты, которые автоматически генерируют случайные входные данные для выявления потенциальных уязвимостей в программном обеспечении.

  4. Debuggers – Отладчики - это инструменты, которые позволяют разработчикам поэтапно выполнять код и определять потенциальные условия гонки.

  5. strace – strace - это инструмент, который можно использовать для мониторинга системных вызовов, выполняемых процессом, что может быть полезно для определения условий гонки.

  6. ltrace – ltrace - это инструмент, который можно использовать для мониторинга вызовов библиотеки, выполняемых процессом, что может быть полезно для определения условий гонки.

  7. ptrace – ptrace - это инструмент, который можно использовать для мониторинга системных вызовов, выполняемых процессом, что может быть полезно для определения условий гонки.

  8. GDB scripts – сценарии GDB можно использовать для автоматизации процесса определения условий гонки.

Автоматизированные инструменты:

  1. AFL (American Fuzzy Lop) – AFL - популярный фаззер для определения условий гонки.

  2. Address Sanitizer – средство очистки адресов - это инструмент, который можно использовать для автоматического определения условий гонки в коде на C и C ++.

  3. ThreadSanitizer – ThreadSanitizer - это инструмент, который можно использовать для автоматического определения условий гонки в многопоточных приложениях.

  4. RaceDetector – RaceDetector - это инструмент, который можно использовать для автоматического определения условий гонки в коде Java.

  5. Tsan – Tsan - это инструмент, который можно использовать для автоматического определения условий гонки в коде на C и C ++.

  6. CHESS – CHESS - это инструмент, который можно использовать для автоматического определения условий гонки в коде на C и C ++.

  7. Clang – Clang - это инструмент, который можно использовать для автоматического определения условий гонки в коде на C и C ++.

  8. Helgrind – Helgrind - это инструмент, который можно использовать для автоматического определения условий гонки в многопоточных приложениях.

  9. Verve – Verve - это инструмент, который можно использовать для автоматического определения условий гонки в коде на C и C ++.

  10. KLEE – KLEE - это инструмент, который можно использовать для автоматического определения условий гонки в коде на C и C ++.

Плагины для браузера:

  1. OWASP ZAP (Zed Attack Proxy) – OWASP ZAP - это плагин для браузера, который можно использовать для определения условий гонки в веб-приложениях.

  2. Burp Suite – Burp Suite - это плагин для браузера, который можно использовать для определения условий гонки в веб-приложениях.

  3. W3af – W3af - это плагин для браузера, который можно использовать для определения условий гонки в веб-приложениях.

Рамки:

  1. Django – Django - это веб-платформа на основе Python, которая обеспечивает встроенную поддержку параллелизма и условий гонки.

  2. Ruby on Rails – Ruby on Rails - это веб-платформа, которая обеспечивает встроенную поддержку параллелизма и условий гонки.

  3. Node.js – Node.js представляет собой платформу на основе JavaScript для создания масштабируемых и параллельных веб-приложений.

Средний балл CVSS уязвимостей условий гонки

CVSS (Common Vulnerability Scoring System) - широко распространенный открытый отраслевой стандарт для оценки серьезности уязвимости. CVSS присваивает уязвимости оценку на основе ее потенциального воздействия и простоты использования. Оценка CVSS определяется на основе трех основных категорий: базовая, Временная и экологическая.

В среднем уязвимости в условиях гонки считаются средне- или высокоуровневыми. Это связано с тем, что условия гонки часто могут приводить к несанкционированному доступу, отказу в обслуживании или другим типам манипулирования данными или ресурсами. Некоторые из наиболее серьезных уязвимостей в условиях гонки могут привести к полной компрометации системы, когда злоумышленник получит полный контроль над целевой системой.

Оценка CVSS для уязвимости в условиях гонки может варьироваться от 3,0 (низкая) до 9,0 (критическая) в зависимости от серьезности уязвимости.

Общее перечисление слабых мест (CWE) для уязвимостей в условиях гонки

Список некоторых CWES, связанных с уязвимостями в условиях гонки:

  1. CWE-362: Одновременное выполнение с использованием общего ресурса с неправильной синхронизацией (‘Состояние гонки’) – Эта уязвимость возникает, когда два или более потоков обращаются к общему ресурсу (например, к данным или файлу) без надлежащей синхронизации, что может привести к непредсказуемому поведению и потенциальным проблемам безопасности.

  2. CWE-366: Состояние гонки в потоке – эта уязвимость возникает, когда состояние гонки существует в одном потоке, что приводит к неожиданным результатам и потенциальным проблемам безопасности.

  3. CWE-367: Условие гонки времени проверки времени использования (TOCTOU) – эта уязвимость возникает, когда злоумышленник может изменять ресурс между временем его проверки и временем его использования, что приводит к неожиданным результатам и потенциальным проблемам безопасности.

  4. CWE-370: Условие гонки в переменной среды – эта уязвимость возникает, когда при манипулировании переменными среды существует условие гонки, приводящее к неожиданным результатам и потенциальным проблемам безопасности.

  5. CWE-399: Ошибки управления ресурсами – эта уязвимость возникает, когда ресурс (например, память, файл или сетевое подключение) управляется неправильно, что может привести к проблемам безопасности и неожиданным результатам.

  6. CWE-402: Несинхронизированный доступ к общим данным – эта уязвимость возникает, когда два или более потоков обращаются к общим данным без надлежащей синхронизации, что может привести к непредсказуемому поведению и потенциальным проблемам безопасности.

  7. CWE-404: Неправильное управление доступом к ресурсам – эта уязвимость возникает, когда злоумышленник может получить доступ к ресурсу, к которому у него не должно быть доступа, что может привести к проблемам безопасности.

  8. CWE-775: Недостаточное ведение журнала и мониторинг – эта уязвимость возникает, когда важные события безопасности не регистрируются и не отслеживаются должным образом, что затрудняет обнаружение инцидентов безопасности и реагирование на них.

  9. CWE-777: Неправильная авторизация – эта уязвимость возникает, когда злоумышленник может получить доступ к ресурсу или выполнить действие, на выполнение которого у него не должно быть разрешения, что может привести к проблемам безопасности.

  10. CWE-787: Запись за пределы - эта уязвимость возникает, когда операция записи выходит за границы буфера, что может привести к сбою или выполнению произвольного кода.

  11. CWE-788: Доступ к ячейке памяти перед запуском буфера – эта уязвимость возникает, когда программа обращается к памяти перед запуском буфера, что может привести к сбою или выполнению произвольного кода.

Топ-15 последних CVE, связанных с уязвимостями в условиях гонки

CVE-2023-24042 – Условие гонки в LightFTP через 2.2 позволяет злоумышленнику выполнить обход пути с помощью неверно сформированного FTP-запроса. Поток обработчика может использовать перезаписанный контекст-> Имя файла.

CVE-2023-22402 – Уязвимость Use After Free в ядре Juniper Networks Junos OS Evolved позволяет злоумышленнику, не прошедшему проверку подлинности по сети, вызвать отказ в обслуживании (DoS). В сценарии безостановочной маршрутизации (NSR) может наблюдаться неожиданный перезапуск ядра, если включена функция “автоматическое обнаружение bgp” и если по какой-либо причине происходит отключение сеансов автоматического обнаружения по соседству с BGP. Это состояние гонки, которое находится вне прямого контроля злоумышленников, и возникновение этой проблемы зависит от внутреннего времени системы. Эта проблема затрагивает Juniper Networks Junos OS Evolved: 21.3 версии до 21.3R3-EVO; 21.4 версии до 21.4R2-EVO; 22.1 версии до 22.1R2-EVO; 22.2 версии до 22.2R1-S1-EVO, 22.2R2-EVO.

CVE-2023-22397 – Распределение ресурсов без ограничений или ограничения слабости в управлении памятью механизма пересылки пакетов (PFE) в Juniper Networks На устройствах серии PTX10003, разработанных Junos OS, позволяет злоумышленнику, находящемуся по соседству, который установил определенные предварительные условия и знает среду, отправлять определенные конкретные подлинные пакеты, чтобы начать проверку времени Атака состояния гонки по времени использования (TOCTOU), которая приведет к началу утечки памяти. Как только это условие начинается, и до тех пор, пока злоумышленник способен поддерживать нарушающий трафик, происходит событие распределенного отказа в обслуживании (DDoS). В случае DDoS-атаки пакеты-нарушители, отправленные злоумышленником, будут продолжать поступать с одного устройства на другое до тех пор, пока они будут получены и обработаны любыми устройствами, что в конечном итоге приведет к каскадному отключению всех уязвимых устройств. Устройства, не подверженные утечке памяти, будут обрабатывать и пересылать пакеты-нарушители на соседние устройства. Из-за того, что внутренние средства защиты от наводнений и механизмы безопасности достигают максимального предела срабатывания в наихудшем сценарии, все затронутые устройства Junos OS Evolved перезагрузятся всего за 1,5 дня. Перезагрузки для восстановления служб невозможно избежать, как только начинается утечка памяти. Устройство самостоятельно восстановится после сбоя и перезагрузки. Для перезапуска устройства вмешательство оператора не требуется. Эта проблема затрагивает: Juniper Networks ОС Junos, разработанная на PTX10003: все версии до 20.4R3-S4-EVO; 21.3 версии до 21.3R3-S1-EVO; 21.4 версии до 21.4R2-S2-EVO, 21.4R3-EVO; 22.1 версии до 22.1R1-S2-EVO, 22.1R2-EVO; 22.2 версии до 22.2R2-EVO. Чтобы проверить память, клиенты могут сначала подключиться к PFE, а затем выполнить следующий оператор show: показать jexpr jtm вход-микросхема основной памяти 255 | нет-более Альтернативно можно выполнить из RE CLI: запрос pfe выполнить целевую команду fpc0 “показать jexpr jtm вход-микросхема основной памяти 255 | нет-подробнее” Итерация 1: Пример вывода: Тип Mem: NH, тип распределения: JTM используется 136776 байт (максимально используется 138216 байт) доступно 911568 байт (909312 байт со свободных страниц) Итерация 2: Пример вывода: Тип Mem: NH, тип распределения: JTM 137288 использованных байт (максимум 138216 использованных байт) доступно 911056 байт (909312 байт со свободных страниц) То же самое можно увидеть в приведенном ниже интерфейсе командной строки, предполагая, что масштаб не изменится: показать информацию о памяти npu Пример вывода: FPC0: NPU16 mem-util-jnh-nh-size 2097152 FPC0: NPU16 mem-util-jnh-nh-выделенный 135272 FPC0: NPU16 mem-util-jnh-nh-использование 6

CVE-2023-20611 – В графическом процессоре возможно использование после освобождения из-за состояния гонки. Это может привести к локальному повышению привилегий при необходимых системных привилегиях выполнения. Взаимодействие с пользователем не требуется для эксплуатации. Идентификатор исправления: ALPS07588678; Идентификатор проблемы: ALPS07588678.

CVE-2023-20610 – В display drm возможно повреждение памяти из-за состояния гонки. Это может привести к локальному повышению привилегий при необходимых системных привилегиях выполнения. Взаимодействие с пользователем не требуется для эксплуатации. Идентификатор исправления: ALPS07363469; Идентификатор проблемы: ALPS07363469.

CVE-2023-20608 – В display drm возможно использование после бесплатного из-за состояния гонки. Это может привести к локальному повышению привилегий при необходимых системных привилегиях выполнения. Взаимодействие с пользователем не требуется для эксплуатации. Идентификатор исправления: ALPS07363599; Идентификатор проблемы: ALPS07363599.

CVE-2023-20607 – В ccu возможно повреждение памяти из-за состояния гонки. Это может привести к локальному повышению привилегий при необходимых системных привилегиях выполнения. Взаимодействие с пользователем не требуется для эксплуатации. Идентификатор исправления: ALPS07512839; Идентификатор проблемы: ALPS07512839.

CVE-2023-0739 – Состояние гонки в коммутаторе в репозитории GitHub answerdev / answer до версии 1.0.4.

CVE-2023-0705 – Переполнение целых чисел в ядре в Google Chrome до версии 110.0.5481.77 позволяло удаленному злоумышленнику, у которого было одно условие гонки, потенциально использовать повреждение кучи через созданную HTML-страницу. (Уровень безопасности Chromium: низкий)

CVE-2023-0468 – Ошибка использования после освобождения была обнаружена в io_uring/poll.c в io_poll_check_events в подкомпоненте io_uring в ядре Linux из-за состояния гонки poll_refs. Этот недостаток может привести к разыменованию нулевого указателя.

CVE-2022-47331 – В драйвере wlan есть условие гонки. Это может привести к локальному отказу в обслуживании в службах wlan.

CVE-2022-46689 – Условие гонки было устранено с помощью дополнительной проверки. Эта проблема исправлена в tvOS 16.2, macOS Monterey 12.6.2, macOS Ventura 13.1, macOS Big Sur 11.7.2, iOS 15.7.2 и iPadOS 15.7.2, iOS 16.2 и iPadOS 16.2, watchOS 9.2. Приложение может иметь возможность выполнять произвольный код с правами ядра.

CVE-2022-46174 – efs-utils - это набор утилит для Amazon Elastic File System (EFS). Потенциальная проблема с состоянием гонки существует в помощнике монтирования Amazon EFS в версиях efs-utils v1.34.3 и ниже. При использовании TLS для монтирования файловых систем помощник монтирования выделяет локальный порт для stunnel для приема подключений NFS перед применением туннеля TLS. В затронутых версиях параллельные операции монтирования могут выделять один и тот же локальный порт, что приводит либо к неудачным операциям монтирования, либо к неправильному сопоставлению локальных точек монтирования клиента EFS с файловыми системами EFS этого клиента. Эта проблема исправлена в версии v1.34.4. Обойти ее не рекомендуется. Мы рекомендуем затронутым пользователям обновить установленную версию efs-utils до версии v1.34.4 или более поздней.

CVE-2022-45888 – Проблема была обнаружена в ядре Linux через 6.0.9. drivers/char/xillybus/xillyusb.c имеет состояние гонки и использование после освобождения при физическом удалении USB-устройства.

CVE-2022-45886 – В ядре Linux была обнаружена проблема через 6.0.9. drivers/media/dvb-core/dvb_net.c имеет условие .disconnect по сравнению с dvb_device_open, которое приводит к использованию после освобождения.

Список CVE постоянно обновляется и дополняется актуальный список всех существующих распространенных уязвимостей и уязвимостей (CVE) для уязвимостей, связанных с контрабандой HTTP-запросов, можно найти на официальном веб-сайте CVE https://cve.mitre.org/

Практика выявления и использования уязвимостей переполнения буфера на основе КУЧИ

  1. Эксплойт TOCTOU (время проверки, время использования) – этот эксплойт использует уязвимость в условиях гонки для изменения ресурса в период между проверкой и использованием. Это может быть использовано для получения несанкционированного доступа к ресурсам или повышения привилегий.

  2. Эксплойт состояния гонки файловых дескрипторов – этот эксплойт использует уязвимость состояния гонки в обработке файловых дескрипторов для получения несанкционированного доступа к файлам или повышения привилегий.

  3. Эксплойт условия гонки символических ссылок – этот эксплойт использует уязвимость условия гонки в обработке символьных ссылок для получения несанкционированного доступа к файлам или повышения привилегий.

  4. Эксплойт асинхронного обработчика сигналов – этот эксплойт использует уязвимость состояния гонки при обработке сигналов для получения несанкционированного доступа к ресурсам или повышения привилегий.

  5. Эксплойт с двойным освобождением - этот эксплойт использует уязвимость в условиях гонки при распределении памяти, чтобы заставить программу дважды освободить одну и ту же ячейку памяти, что потенциально приводит к выполнению произвольного кода.

  6. Эксплойт использования после освобождения – этот эксплойт использует уязвимость состояния гонки в управлении памятью для использования памяти после ее освобождения, что потенциально приводит к выполнению произвольного кода.

  7. Эксплойт переполнения кучи – этот эксплойт использует уязвимость состояния гонки при выделении памяти для переполнения кучи и потенциально выполнения произвольного кода.

  8. Эксплойт пула потоков – этот эксплойт использует уязвимость состояния гонки в управлении пулом потоков для повышения привилегий или получения несанкционированного доступа к ресурсам.

Список популярных эксплойтов, связанных с уязвимостями в условиях гонки

  1. Эксплойт TOCTOU (время проверки, время использования) – этот эксплойт использует уязвимость в условиях гонки для изменения ресурса в период между проверкой и использованием. Это может быть использовано для получения несанкционированного доступа к ресурсам или повышения привилегий.

  2. Эксплойт состояния гонки файловых дескрипторов – этот эксплойт использует уязвимость состояния гонки в обработке файловых дескрипторов для получения несанкционированного доступа к файлам или повышения привилегий.

  3. Эксплойт условия гонки символических ссылок – этот эксплойт использует уязвимость условия гонки в обработке символьных ссылок для получения несанкционированного доступа к файлам или повышения привилегий.

  4. Эксплойт асинхронного обработчика сигналов – этот эксплойт использует уязвимость состояния гонки при обработке сигналов для получения несанкционированного доступа к ресурсам или повышения привилегий.

  5. Эксплойт с двойным освобождением - этот эксплойт использует уязвимость в условиях гонки при распределении памяти, чтобы заставить программу дважды освободить одну и ту же ячейку памяти, что потенциально приводит к выполнению произвольного кода.

  6. Эксплойт использования после освобождения – этот эксплойт использует уязвимость состояния гонки в управлении памятью для использования памяти после ее освобождения, что потенциально приводит к выполнению произвольного кода.

  7. Эксплойт переполнения кучи – этот эксплойт использует уязвимость состояния гонки при выделении памяти для переполнения кучи и потенциально выполнения произвольного кода.

  8. Эксплойт пула потоков – этот эксплойт использует уязвимость состояния гонки в управлении пулом потоков для повышения привилегий или получения несанкционированного доступа к ресурсам.

Практика выявления и использования уязвимостей в условиях гонки

Некоторые необычные подходы к изучению уязвимостей условий гонки:

    1. Напишите свой собственный код с условиями гонки и попытайтесь их использовать – один из лучших способов понять условия гонки - увидеть их в действии. Вы можете намеренно ввести условия гонки в свой код и попытаться их использовать. Это поможет вам понять, как эти уязвимости могут быть использованы для атаки на систему.

    2. Создайте многопоточную программу и намеренно введите условия гонки – Аналогично предыдущему подходу, вы можете создать многопоточную программу и намеренно ввести условия гонки. Это поможет вам понять, как могут возникать условия гонки в многопоточных средах.

    3. Участвуйте в программах вознаграждения за ошибки – Программы вознаграждения за ошибки - отличный способ проверить свои навыки. Вы можете находить и сообщать об уязвимостях в условиях гонки в реальном программном обеспечении и получать вознаграждение за свои усилия.

    4. Используйте аппаратный отладчик – условия гонки могут быть сложными для отладки, так как они зависят от времени. Чтобы упростить это, вы можете использовать аппаратный отладчик для наблюдения за состоянием системы и понимания того, как возникают условия гонки.

    5. Посетите семинар или хакатон, посвященный уязвимостям в условиях гонки. Посещение семинара или хакатона, посвященных условиям гонки, может стать увлекательным и интерактивным способом узнать об этих уязвимостях. У вас будет возможность сотрудничать с другими и учиться у опытных профессионалов.

    6. Сыграйте в видеоигру с акцентом на условия гонки – хотите верьте, хотите нет, но некоторые видеоигры были разработаны для обучения условиям гонки. Эти игры могут стать увлекательным и увлекательным способом узнать об этих уязвимостях в условиях низких ставок.

    7. Используйте виртуальные машины для изучения условий гонки – виртуальные машины можно использовать для создания изолированных сред для экспериментов с условиями гонки. Вы можете создать несколько виртуальных машин, каждая с разными операционными системами и конфигурациями, и изучить, как возникают условия гонки в каждой среде.

    8. Создайте модельную систему для изучения условий гонки – Если у вас есть опыт в проектировании оборудования и программировании, вы можете создать модельную систему для изучения условий гонки. Это может помочь вам понять, как эти уязвимости могут возникать в реальных системах.

Книги с обзором уязвимостей в условиях гонки

Популярные книги с акцентом на уязвимости в условиях гонки:

  1. “Безопасное кодирование на C и C ++” Роберта С. Сикорда – В этой книге представлены практические рекомендации по написанию безопасного кода на C и C ++, включая главу об условиях гонки и о том, как их предотвратить. Книга охватывает широкий круг вопросов безопасности, что делает ее всеобъемлющим ресурсом для разработчиков программного обеспечения.

  2. “Основы биткойнов и блокчейнов” Энтони Льюиса – Эта книга представляет собой всеобъемлющее введение в мир биткойнов и блокчейнов, включая раздел об условиях гонки, которые могут возникнуть в этих системах. Книга написана в понятном и доступном стиле, что делает ее отличным ресурсом для всех, кто интересуется этой областью.

  3. “Практическая криптография” Нильса Фергюсона и Брюса Шнайера – Эта книга представляет собой практическое введение в область криптографии, включая раздел об условиях гонки и способах их предотвращения. Книга охватывает широкий круг вопросов безопасности, что делает ее всеобъемлющим ресурсом для разработчиков программного обеспечения.

  4. “Black Hat Python: программирование на Python для хакеров и пентестеров” Джастина Сейтца – Эта книга представляет собой практическое введение в область этического хакерства, включая раздел об условиях гонки и о том, как их использовать. Книга написана в практическом стиле, что делает ее отличным ресурсом для всех, кто заинтересован в изучении этих уязвимостей.

  5. “Хакерство: искусство эксплуатации” Джона Эриксона – Эта книга представляет собой всеобъемлющее введение в область этического хакерства, включая раздел о расовых условиях и о том, как их использовать. Книга написана в практическом стиле, что делает ее отличным ресурсом для всех, кто заинтересован в изучении этих уязвимостей.

  6. “The Web Application Hacker's Handbook” Дэфидда Штуттарда и Маркуса Пинто – Эта книга представляет собой всеобъемлющее руководство в области безопасности веб-приложений, включая раздел об условиях гонки и о том, как их использовать. Книга написана в понятном и доступном стиле, что делает ее отличным ресурсом для всех, кто интересуется этой областью.

Это лишь некоторые из множества доступных книг об уязвимостях в условиях гонки. Прочитав эти книги, вы сможете получить более глубокое представление об этих сложных уязвимостях и узнать, как их предотвращать и использовать.

Список полезных нагрузок для уязвимостей в условиях гонки

Общие полезные нагрузки для уязвимостей в условиях гонки:

  1. Полезная нагрузка изменения файла: злоумышленник создает полезную нагрузку, которая непрерывно записывается в файл до тех пор, пока файл не будет полностью перезаписан. Например, злоумышленник может записать полезную нагрузку, которая непрерывно записывает строку “A” в файл до тех пор, пока она не достигнет определенного размера.

  2. Полезная нагрузка переменной среды: злоумышленник создает полезную нагрузку, которая присваивает переменной среды вредоносное значение, например команду, которая будет выполнять произвольный код. Например, злоумышленник может написать полезную нагрузку, которая устанавливает переменную среды “LD_PRELOAD” в качестве пути к общей библиотеке, содержащей вредоносный код.

  3. Полезная нагрузка повреждения памяти: злоумышленник создает полезную нагрузку, которая повреждает память таким образом, что позволяет им выполнять произвольный код. Например, злоумышленник может записать полезную нагрузку, которая переполняет буфер и записывает шелл-код в соседнюю память.

  4. Полезная нагрузка захвата ресурсов: злоумышленник создает полезную нагрузку, которая захватывает общий ресурс, такой как база данных или сетевой сокет, таким образом, что позволяет им выполнять произвольный код. Например, злоумышленник может написать полезную нагрузку, которая использует условие гонки в базе данных для вставки вредоносной записи, которая будет выполнять произвольный код.

  5. Полезная нагрузка времени проверки, времени использования (TOCTOU): злоумышленник создает полезную нагрузку, которая использует разницу во времени между проверкой состояния ресурса и использованием ресурса, позволяя им выполнять произвольный код. Например, злоумышленник может написать полезную нагрузку, которая использует условие гонки в файловой операции для создания символической ссылки на конфиденциальный файл и замены его другим файлом до перехода по ссылке.

Меры по устранению уязвимостей в условиях гонки

Чтобы устранить уязвимости в условиях гонки в вашем программном обеспечении:

  1. Используйте механизмы синхронизации: Убедитесь, что доступ к общим ресурсам правильно синхронизирован с помощью таких механизмов, как блокировки, семафоры и мониторы.

  2. Внедрите правильную обработку ошибок: убедитесь, что существует код обработки ошибок для обработки исключений и неожиданных результатов, особенно при работе с общими ресурсами.

  3. Избегайте использования общих ресурсов: там, где это возможно, избегайте использования общих ресурсов и вместо этого используйте локальные переменные или ресурсы, доступные только одному потоку.

  4. Ограничить доступ к ресурсам: ограничить доступ к общим ресурсам, разрешив доступ к ним только авторизованным пользователям.

  5. Избегайте условий гонки на стадии проектирования: планируйте условия гонки на стадии проектирования процесса разработки программного обеспечения.

  6. Отслеживайте и регистрируйте доступ к общим ресурсам: следите за тем, кто получает доступ к общим ресурсам и что они с ними делают.

  7. Тестируйте свой код: регулярно тестируйте свой код, чтобы убедиться, что в нем нет уязвимостей в условиях гонки.

  8. Обновление программного обеспечения: Убедитесь, что у вас установлены последние исправления безопасности и обновления программного обеспечения для защиты от известных уязвимостей в условиях гонки.

  9. Используйте стандарты безопасного кодирования: следуйте стандартам безопасного кодирования, таким как OWASP Top 10 и SANS Top 25, чтобы снизить риск уязвимостей в условиях гонки.

  10. Обучите своих разработчиков: Убедитесь, что все разработчики знают об уязвимостях в условиях гонки и о важности безопасного кодирования.

Как быть защищенным от уязвимостей в условиях гонки

Защита от уязвимостей в условиях гонки включает в себя комбинацию превентивных мер, таких как методы безопасного кодирования, и защитных мер, таких как правила брандмауэра и системы обнаружения вторжений (IDS).

  1. Правила брандмауэра: правила брандмауэра можно использовать для блокирования доступа к определенным ресурсам или для ограничения типов операций, которые могут выполняться с этими ресурсами. Например, вы можете настроить брандмауэр таким образом, чтобы разрешать доступ к общим ресурсам только авторизованным пользователям и блокировать любой другой доступ.

  2. Правила системы обнаружения вторжений (IDS): IDS можно использовать для обнаружения и оповещения о попытках использования уязвимостей в условиях гонки. Например, вы можете настроить свои идентификаторы для обнаружения попыток доступа к общим ресурсам без надлежащей синхронизации или для обнаружения попыток удаления файлов до того, как к ним можно будет получить надлежащий доступ.

  3. Правила Sigma: Sigma - это формат правил безопасности для систем обнаружения вторжений (IDS) и систем управления информацией и событиями безопасности (SIEM). Это позволяет вам писать общие правила, которые соответствуют конкретным событиям журнала, независимо от источника журнала. Вы можете использовать правила Sigma для обнаружения и оповещения о попытках использования уязвимостей в условиях гонки. Например, можно написать правило Sigma для обнаружения попыток доступа к общим ресурсам без надлежащей синхронизации или для обнаружения попыток удаления файлов до того, как к ним можно будет получить надлежащий доступ.

  4. Методы безопасного кодирования: Внедрение методов безопасного кодирования является ключом к предотвращению внедрения уязвимостей в ваше программное обеспечение в первую очередь. Это включает в себя следование рекомендациям по безопасному кодированию, таким как использование механизмов синхронизации, реализация надлежащей обработки ошибок и отказ от использования общих ресурсов, где это возможно.

  5. Регулярное тестирование и мониторинг: Регулярное тестирование и мониторинг вашего программного обеспечения и сети могут помочь обнаружить и предотвратить уязвимости в условиях гонки. Это включает в себя тестирование на проникновение, проверку кода и постоянный мониторинг доступа к общим ресурсам.

  6. Обновление программного обеспечения: обновление программного обеспечения до последней версии может помочь защитить от известных уязвимостей в условиях гонки. Это включает в себя применение исправлений безопасности и обновлений программного обеспечения, как только они становятся доступными.

  7. Просвещение разработчиков: Обеспечение того, чтобы все разработчики знали об уязвимостях в условиях гонки и о важности безопасного кодирования, имеет решающее значение для предотвращения внедрения этих типов уязвимостей в ваше программное обеспечение. Регулярное обучение и обучение могут помочь разработчикам быть в курсе и быть в курсе лучших практик безопасного кодирования.

Заключение

Уязвимости в условиях гонки возникают, когда несколько потоков одновременно обращаются к общим ресурсам. Чтобы предотвратить эти уязвимости, организации должны внедрять методы безопасного кодирования, использовать правила брандмауэра и IDS, регулярно тестировать и контролировать свои системы, постоянно обновлять программное обеспечение и обучать разработчиков безопасному кодированию. Принимая эти меры, организации могут предотвращать и снижать риск уязвимости в условиях гонки.

Другие Услуги

Готовы к безопасности?

Связаться с нами