22 Фев, 2023

Условия гонки

Vulnerability Assessment as a Service (VAaaS)

Tests systems and applications for vulnerabilities to address weaknesses.

Состояние гонки это программная или аппаратная проблема, возникающая, когда выходные данные или поведение системы зависят от последовательности или времени других событий. Состояние гонки возникает, когда два или более процессов или потоков обращаются к общему ресурсу, такому как память или файл, в непредсказуемом порядке. Это может привести к непредсказуемому или неправильному поведению, такому как повреждение данных, сбои системы или уязвимости в системе безопасности.

Пример уязвимого кода на разных языках программирования:


в Java:

				
					public class Counter {
    private int count;

    public void increment() {
        count++;
    }

    public int getCount() {
        return count;
    }
}

				
			


В многопоточной среде, если два потока пытаются увеличить счетчик одновременно, может возникнуть состояние гонки, приводящее к неожиданным результатам.

Чтобы предотвратить условия гонки, вы можете использовать synchronized ключевое слово, чтобы сделать increment потокобезопасный метод:

				
					public class Counter {
    private int count;

    public synchronized void increment() {
        count++;
    }

    public int getCount() {
        return count;
    }
}

				
			


• 
в Python:

				
					import threading

count = 0

def increment():
    global count
    count += 1

threads = []
for i in range(10):
    thread = threading.Thread(target=increment)
    threads.append(thread)
    thread.start()

for thread in threads:
    thread.join()

print(count)

				
			


В этом коде Python несколько потоков пытаются увеличить count переменная одновременно, что может привести к состоянию гонки. Чтобы предотвратить это, вы можете использовать блокировку:

				
					import threading

count = 0
lock = threading.Lock()

def increment():
    global count
    with lock:
        count += 1

threads = []
for i in range(10):
    thread = threading.Thread(target=increment)
    threads.append(thread)
    thread.start()

for thread in threads:
    thread.join()

print(count)


				
			


• 
в C:

				
					#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>

int count = 0;

void *increment(void *arg) {
    count++;
    return NULL;
}

int main(int argc, char **argv) {
    pthread_t threads[10];

    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        pthread_create(&threads[i], NULL, increment, NULL);
    }

    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        pthread_join(threads[i], NULL);
    }

    printf("%d\n", count);
    return 0;
}

				
			


В этом коде на языке Си несколько потоков пытаются увеличить count переменная одновременно, что может привести к состоянию гонки. Чтобы предотвратить это, вы можете использовать мьютекс:

				
					#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>

int count = 0;
pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

void *increment(void *arg) {
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    count++;
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
    return NULL;
}

int main(int argc, char **argv) {
    pthread_t threads[10];

    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        pthread_create(&threads[i], NULL, increment, NULL);
    }

    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        pthread_join(threads[i], NULL);
    }

    printf("%d\n", count);
    return 0;
}

				
			

Примеры условий гонки эксплуатации

• Уязвимость от времени проверки до времени использования (TOCTTOU):

Уязвимость TOCTTOU возникает, когда программа проверяет ресурс (например, файл или сетевое подключение) в один момент времени, а затем использует этот ресурс позже, не перепроверяя его. Если другой процесс изменяет ресурс между проверкой и использованием, это может привести к неожиданному поведению.

Например, рассмотрим программу, которая проверяет, существует ли файл, а затем открывает его для записи:

				
					if os.path.exists(filename):
    f = open(filename, 'w')
    # write to file
    f.close()

				
			


Если два процесса выполняют этот код одновременно, возникает условие гонки между os.path.exists проверьте и open позвони. Если один процесс создает файл после проверки, но до open вызовите, другой процесс все равно попытается открыть файл, что приведет к неожиданному поведению.

Чтобы воспользоваться этой уязвимостью, злоумышленник может создать символическую ссылку на конфиденциальный файл (например, /etc/passwd) между os.path.exists проверьте и open позвони. Если программа открывает символическую ссылку вместо предполагаемого файла, злоумышленник может прочитать или изменить конфиденциальные данные.

• Уязвимость типа "Отказ в обслуживании" (DoS):

Уязвимость DoS возникает, когда программа использует общий ресурс, который может быть исчерпан или заблокирован другими процессами. Например, рассмотрим программу, которая использует общий TCP-порт для связи с клиентами:

				
					s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.bind(('localhost', 8080))
s.listen(5)

while True:
    client, address = s.accept()
    # handle client request
    client.close()

				
			


Если два процесса одновременно пытаются подключиться к одному и тому же порту, возникает состояние гонки, и один процесс завершается сбоем. Злоумышленник может воспользоваться этой уязвимостью, неоднократно пытаясь выполнить привязку к одному и тому же порту, что приведет к сбою программы и потенциально может привести к отказу в обслуживании законных клиентов.

• Уязвимость в системе безопасности:

Условия гонки также могут привести к уязвимостям в системе безопасности, таким как повышение привилегий или повреждение данных. Например, рассмотрим программу, которая создает временный файл с предсказуемым именем:

				
					filename = '/tmp/myapp_' + str(os.getpid())
f = open(filename, 'w')
# write to file
f.close()

				
			


Если злоумышленник может предсказать идентификатор процесса программы, он может создать символическую ссылку на временный файл между open вызов и операция записи, позволяющие им считывать или изменять конфиденциальные данные. Аналогично, если программа создает файл с предсказуемым именем в конфиденциальном каталоге, злоумышленник может использовать условие гонки, чтобы перезаписать существующий файл своими собственными данными.

Методы повышения привилегий для условий гонки

Уязвимость от времени проверки до времени использования (TOCTTOU):

Злоумышленник может использовать уязвимость TOCTTOU для повышения привилегий, создав символическую ссылку на конфиденциальный файл между проверкой и использованием ресурса. Например, злоумышленник может создать символическую ссылку на файл, содержащий хэши паролей, между проверкой и использованием файла паролей, что позволит ему прочитать или изменить хэши паролей.

Уязвимость от времени проверки до времени изменения (TOCTTOC):

Злоумышленник может использовать уязвимость TOCTTOC для повышения привилегий путем изменения ресурса между проверкой и изменением ресурса. Например, злоумышленник может изменить разрешения файла между проверкой и изменением разрешений, что позволит ему получить доступ к файлу.

Двойная бесплатная уязвимость:

Злоумышленник может использовать уязвимость double free для повышения привилегий, манипулируя выделением и освобождением памяти. Например, злоумышленник может создать состояние гонки, многократно выделяя и освобождая память, заставляя программу повторно использовать один и тот же блок памяти. Если злоумышленник может предсказать содержимое повторно используемого блока памяти, он может изменить его для выполнения произвольного кода с повышенными привилегиями.

Уязвимость от времени проверки до времени удаления (TOCTTOD):

Злоумышленник может использовать уязвимость TOCTTOD для повышения привилегий, удалив ресурс между проверкой и использованием ресурса. Например, злоумышленник может создать символическую ссылку на конфиденциальный файл и удалить его между проверкой и использованием файла, в результате чего программа будет использовать файл злоумышленника вместо предполагаемого файла.

Гонка файловых дескрипторов:

Злоумышленник может использовать условие гонки файловых дескрипторов для повышения привилегий путем манипулирования файловыми дескрипторами. Например, злоумышленник может создать символическую ссылку на конфиденциальный файл и открыть файл, используя дескриптор файла. Затем злоумышленник может наперегонки с программой разорвать связь с файлом и заменить его своим собственным файлом, прежде чем программа сможет получить к нему доступ, в результате чего программа будет использовать файл злоумышленника вместо предполагаемого файла.

Общая методология и контрольный список для условий гонки

Методология:

  1. Обзор кода: Одним из наиболее эффективных способов предотвращения условий гонки является тщательный анализ кода. Это может помочь определить потенциальные условия гонки и обеспечить правильную синхронизацию кода.

  2. Стресс-тестирование: Стресс-тестирование может помочь определить условия гонки, подвергая систему большой нагрузке и заставляя ее выполнять одни и те же пути кода одновременно. Это может помочь определить условия гонки, которые возникают только при определенных условиях, таких как высокая нагрузка или нехватка памяти.

  3. Тестирование пуха: Нечеткое тестирование может помочь определить условия гонки, генерируя случайные входные данные и передавая их в систему. Это может помочь определить условия гонки, возникающие из-за неожиданных входных данных или граничных ситуаций.

  4. Тестирование на основе модели: Тестирование на основе моделей включает в себя создание формальной модели поведения системы, а затем тестирование модели для выявления потенциальных условий гонки. Это может помочь определить условия гонки, возникающие из-за сложных взаимодействий между различными частями системы.

  5. Статический анализ: Инструменты статического анализа могут помочь выявить потенциальные условия гонки, проанализировав код на предмет потенциальных проблем с синхронизацией. Эти инструменты могут определять потенциальные условия гонки еще до того, как код будет выполнен, что делает их полезным инструментом для предотвращения условий гонки в первую очередь.

  6. Динамический анализ: Инструменты динамического анализа могут помочь определить условия гонки, отслеживая поведение системы во время выполнения. Эти инструменты могут помочь определить потенциальные условия конкуренции, возникающие из-за неожиданных взаимодействий между различными частями системы.

Контрольный список:

  1. Определение общих ресурсов: Определите любые общие ресурсы, такие как переменные, структуры данных и файлы, к которым обращаются несколько потоков или процессов.

  2. Определение критических разделов: Определите разделы кода, в которых осуществляется доступ к общим ресурсам и где могут возникать условия гонки.

  3. Проверьте наличие синхронизации: Проверьте, правильно ли код синхронизирует доступ к общим ресурсам с помощью блокировок, семафоров или других примитивов синхронизации.

  4. Проверка на наличие атомарных операций: Проверьте, использует ли код атомарные операции для обновления общих ресурсов, гарантируя, что обновления выполняются за один неделимый шаг.

  5. Проверка зависимостей данных: Проверьте, зависит ли код от определенных зависимостей данных между потоками или процессами, поскольку эти зависимости могут создавать условия гонки.

  6. Проверьте, нет ли тупиков: Проверьте, может ли код перейти в состояние взаимоблокировки, когда несколько потоков или процессов ожидают друг друга, чтобы освободить ресурсы.

  7. Выполните стресс-тестирование: Проведите стресс-тестирование для имитации высоких нагрузок и выявления потенциальных условий гонки, которые возникают только при большой нагрузке.

  8. Используйте инструменты отладки: Используйте средства отладки для мониторинга выполнения кода и выявления потенциальных условий гонки.

  9. Используйте инструменты анализа кода: Используйте инструменты анализа кода для сканирования кода на предмет потенциальных условий гонки и проблем с синхронизацией.

  10. Тестирование на разных платформах: Протестируйте код на разных платформах и операционных системах, чтобы определить условия гонки, зависящие от конкретной платформы.

Набор инструментов для эксплуатации Условия гонки

Автоматизированные инструменты:

  • ThreadSanitizer (TSan): инструмент динамического анализа для программ на C ++ и Go, который обнаруживает скачки данных и другие проблемы, связанные с потоками, во время выполнения.

  • Helgrind: инструмент динамического анализа для обнаружения проблем синхронизации, таких как взаимоблокировки, условия гонки и ошибки памяти, в многопоточных программах, написанных на C, C ++ и Fortran.

  • Valgrind: инструмент динамического анализа, который может обнаруживать утечки памяти, недопустимый доступ к памяти и другие ошибки в программах на C, C ++ и Fortran.

  • RacerD: инструмент статического анализа для обнаружения условий гонки в программах Java.

  • RacePro: инструмент динамического анализа для обнаружения скачков данных и ошибок синхронизации в программах Java.

  • Jtest: инструмент тестирования для программ Java, который включает в себя набор тестов состояния гонки для выявления и устранения условий гонки.

  • RACEy: инструмент динамического анализа для определения условий гонки в программах на Python.

  • Flux: инструмент статического анализа для обнаружения условий гонки и проблем с синхронизацией в программах Java.

  • EclipseConc: плагин Eclipse для обнаружения условий гонки и проблем с синхронизацией в программах Java.

  • GoRace: детектор состояния гонки для программ Go.

Ручные методы:

  • Обзор кода: просмотрите кодовую базу на предмет областей, в которых осуществляется доступ к общим ресурсам и где могут возникать условия гонки.

  • Анализ кода: используйте инструменты анализа кода для выявления потенциальных условий гонки и проблем с синхронизацией.

  • Стресс-тестирование: проведите стресс-тестирование для имитации высоких нагрузок и выявления потенциальных условий гонки, которые возникают только при большой нагрузке.

  • Отладка: используйте средства отладки для мониторинга выполнения кода и выявления потенциальных условий гонки.

  • Динамический анализ: используйте инструменты динамического анализа для выявления условий гонки и других проблем, связанных с потоками, во время выполнения.

  • Тестирование на нескольких платформах: протестируйте код на нескольких платформах и операционных системах, чтобы определить условия гонки, зависящие от конкретной платформы.

  • Формальная проверка: используйте формальные методы для проверки правильности кода и обеспечения того, чтобы не возникали условия гонки.

  • Механизмы синхронизации: убедитесь, что код правильно синхронизирует доступ к общим ресурсам с использованием блокировок, семафоров или других примитивов синхронизации.

  • Атомарные операции: используйте атомарные операции для обновления общих ресурсов, гарантируя, что обновления выполняются за один неделимый шаг.

  • Зависимости от данных: убедитесь, что код не зависит от конкретных зависимостей данных между потоками или процессами, поскольку эти зависимости могут создавать условия гонки.

Средний балл CVSS Условия гонки стека

Общая система оценки уязвимостей (CVSS) представляет собой стандартизированную систему оценки серьезности уязвимостей программного обеспечения. Оценка CVSS варьируется от 0 до 10, причем более высокие оценки указывают на более серьезные уязвимости.

Оценка CVSS состояния гонки стека может варьироваться в зависимости от конкретной уязвимости и влияния, которое она оказывает на систему. В целом, условия гонки, которые позволяют злоумышленнику обойти контроль доступа или повысить привилегии, можно считать уязвимостями высокой степени серьезности с оценками CVSS в диапазоне от 7 до 10.

Однако важно отметить, что оценка CVSS - это всего лишь один фактор, который следует учитывать при оценке серьезности уязвимости. Другие факторы, такие как вероятность эксплуатации и потенциальное воздействие на систему, также должны приниматься во внимание при оценке риска уязвимости.

Общее перечисление слабых мест (CWE)

• CWE-362: одновременное выполнение с использованием общего ресурса с неправильной синхронизацией (‘Состояние гонки’): Этот CWE является общей категорией для условий гонки, когда два или более одновременных потоков обращаются к одному и тому же общему ресурсу без надлежащей синхронизации, что приводит к неожиданным результатам.

• CWE-400: неконтролируемое потребление ресурсов (‘Истощение ресурсов’): Состояние гонки может привести к неконтролируемому потреблению ресурсов, например атаке типа "отказ в обслуживании", когда несколько потоков конкурируют за общий ресурс и исчерпывают его доступность.

• CWE-415: Двойной бесплатный: Состояние гонки может привести к уязвимости двойного освобождения, когда два потока пытаются освободить одну и ту же ячейку памяти, что приводит к неопределенному поведению или даже сбою.

• CWE-416: Используйте после бесплатного: Состояние гонки может привести к уязвимости с последующим освобождением, когда один поток освобождает область памяти, которая все еще используется другим потоком.

• CWE-667: Неправильная блокировка: При неправильной реализации блокировки может возникнуть состояние гонки, что приведет к проблемам с синхронизацией и неожиданным результатам.

• CWE-681: неправильное преобразование между числовыми типами: Состояние гонки может привести к ошибкам преобразования числового типа, когда несколько потоков пытаются преобразовать одни и те же данные одновременно, что приводит к противоречивым результатам.

• CWE-686: вызов функции с неправильно указанными аргументами: Состояние гонки может вызвать ошибки вызова функции, когда несколько потоков пытаются вызвать одну и ту же функцию с разными аргументами, что приводит к неожиданным результатам.

• CWE-698: Неправильный порядок поведения: Условие гонки может привести к неправильному порядку поведения, когда порядок выполнения не является детерминированным, что приводит к неожиданным результатам.

• CWE-727: использование нереентерабельной функции в параллельной среде: Состояние гонки может вызвать проблемы при использовании нереентерабельных функций в параллельной среде, что приведет к неожиданным результатам или сбоям.

• CWE-829: Включение функциональности из ненадежной сферы управления: Состояние гонки может привести к проблемам безопасности при включении функций из ненадежных источников в параллельную среду, позволяя злоумышленникам использовать уязвимость и выполнять произвольный код.

Топ-10 CVE, связанных с условиями 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-2023-20611 – 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.

Условия гонки подвиги

  • Грязная КОРОВА (CVE-2016-5195): Этот эксплойт использует преимущество условия гонки в механизме копирования при записи (COW) в ядре Linux, позволяя злоумышленнику получить root-доступ к системе.

  • Сердечное кровотечение (CVE-2014-0160): Этот эксплойт нацелен на состояние гонки в реализации расширения Heartbeat в OpenSSL, позволяя злоумышленнику считывать конфиденциальные данные из памяти уязвимого сервера.

  • Shellshock (CVE-2014-6271, CVE-2014-7169): Этот эксплойт использует преимущество состояния гонки в оболочке Bash, позволяя злоумышленнику выполнять произвольные команды в уязвимой системе.

  • Расплавление (CVE-2017-5754): Этот эксплойт нацелен на состояние гонки в процессорах Intel, позволяя злоумышленнику считывать конфиденциальные данные из памяти уязвимой системы.

  • Спектр (CVE-2017-5753, CVE-2017-5715): Этот эксплойт использует в своих интересах состояние гонки в процессорах, позволяя злоумышленнику считывать конфиденциальные данные из памяти уязвимой системы.

  • Гонка в Интернете (CVE-2010-2251): Этот эксплойт нацелен на состояние гонки таким образом, чтобы веб-браузеры обрабатывали атаки с использованием межсайтовых скриптов, позволяя злоумышленнику выполнять произвольный код в браузере жертвы.

  • Перехват XSS через WebSocket (CVE-2012-4969): Этот эксплойт использует преимущество условия гонки в том, как веб-браузеры обрабатывают веб-сокеты, позволяя злоумышленнику выполнять межсайтовые скриптовые атаки на уязвимый веб-сайт.

  • Условия гонки при аутентификации OpenSSH (CVE-2008-0166): Этот эксплойт нацелен на состояние гонки в механизме аутентификации OpenSSH, позволяя злоумышленнику обойти аутентификацию и получить доступ к уязвимой системе.

  • Застежка-молния (CVE-2018-1002200): Этот эксплойт нацелен на состояние гонки так, как некоторые библиотеки извлечения архивов обрабатывают обход пути, позволяя злоумышленнику записывать произвольные файлы в уязвимую систему.

  • Сохранение / восстановление состояния ленивого FPU (CVE-2018-3665): Этот эксплойт нацелен на состояние гонки таким образом, что определенные процессоры сохраняют и восстанавливают свое состояние с плавающей запятой (FPU), позволяя злоумышленнику считывать конфиденциальные данные из памяти уязвимой системы.

Практикуясь в тестировании на Условия гонки

Понять основы: Прежде чем приступить к тестированию, важно иметь четкое представление о том, что такое условия гонки и как их можно использовать. Ознакомьтесь с этой темой и убедитесь, что вы понимаете различные типы условий гонки и потенциальные последствия их использования.

Определите потенциальные условия гонки: Ищите области кода, в которых несколько потоков или процессов получают доступ к общим ресурсам или данным. Это те области, где наиболее вероятно возникновение гоночных условий. Используйте такие инструменты, как статические анализаторы кода и инструменты динамического анализа, для выявления потенциальных условий гонки в вашем коде.

Разработка тестовых примеров: После того как вы определили потенциальные условия гонки, разработайте тестовые примеры для запуска условия гонки и проверки того, что его можно использовать. Вы можете использовать такие инструменты, как JUnit, TestNG или Selenium, чтобы автоматизировать свои тестовые примеры и сделать их повторяемыми.

Выполните свои тестовые примеры: Запустите свои тестовые примеры и понаблюдайте за поведением системы. Ищите любое неожиданное поведение или ошибки, которые могут указывать на срабатывание условия гонки.

Проанализируйте результаты: Если ваши тестовые примеры выявили состояние гонки, проанализируйте влияние эксплойта и потенциальные риски для системы. Поработайте с командой разработчиков, чтобы определить и внедрить решение проблемы.

Повторите: Условия гонки может быть трудно обнаружить и исправить, поэтому важно продолжать тестирование и мониторинг вашей системы на предмет потенциальных проблем. Включите тестирование условий гонки в свои регулярные процессы тестирования и выпуска, чтобы свести к минимуму риск использования эксплойтов.

Для изучения условий гонки

Изучите основы: Начните с изучения основ условий гонки. Ознакомьтесь с информацией о том, что это такое, как они возникают и какое влияние они могут оказать на систему. Вы можете найти огромное количество информации в Интернете, включая статьи, учебные пособия и видеоролики.

Изучайте примеры: Посмотрите на реальные примеры условий гонки и того, как они использовались. Это может помочь вам понять нюансы условий гонки и то, как они могут быть вызваны и использованы.

Используйте инструменты тестирования: Практикуйтесь в использовании инструментов тестирования, которые могут помочь идентифицировать и обнаруживать условия гонки. Существует множество доступных инструментов статического и динамического анализа, которые могут помочь вам определить потенциальные условия гонки в вашем коде.

Практическое тестирование: Развивайте свои навыки тестирования, практикуясь в тестировании для условий гонки. Используйте тестовые примеры для преднамеренного запуска условий гонки и наблюдения за поведением системы. Научитесь анализировать результаты и определять влияние эксплойта.

Будьте в курсе последних событий: Будьте в курсе последних разработок в области тестирования условий гонки и эксплойтов. Подписывайтесь на соответствующие информационные бюллетени, блоги и форумы, чтобы быть в курсе событий.

Внесите свой вклад в сообщество: Делитесь своими знаниями и вносите свой вклад в сообщество. Участвуйте в форумах, пишите статьи и учебные пособия, а также сотрудничайте с другими, чтобы продвигать область тестирования условий гонки.

Книги с обзором условий гонки

Протокол WebSocket автор: Ян Фетт и Адам Барт – Эта книга содержит подробный обзор протокола WebSocket и включает информацию о соображениях безопасности, включая перехват веб-сокетов между сайтами.

Веб- сокеты автор: Эндрю Ломбарди – Эта книга представляет собой введение в WebSocket и охватывает такие темы, как реализация, безопасность и производительность, включая краткий раздел о межсайтовом перехвате WebSocket.

Безопасность веб-сокета автор: Шубхам Шах – В этой книге представлен подробный обзор безопасности WebSocket, включая межсайтовый перехват WebSocket.

Безопасность веб-приложений: Руководство для начинающих Брайан Салливан и Винсент Лью – Эта книга представляет собой введение в безопасность веб-приложений и включает раздел о безопасности веб-сокетов, включая межсайтовый перехват веб-сокетов.

Запутанная сеть: руководство по обеспечению безопасности современных веб-приложений Михал Залевски – Эта книга содержит обзор безопасности веб-приложений и включает раздел о безопасности веб-сокетов, включая перехват веб-сокетов между сайтами.

WebSockets для веб-приложений реального времени автор: Стивен Блюм – Эта книга представляет собой практическое руководство по созданию веб-приложений реального времени с использованием WebSockets, включая соображения безопасности, такие как межсайтовый перехват WebSocket.

Профессиональный Node.js : Создание масштабируемого программного обеспечения на основе JavaScript Педро Тейшейра – Эта книга представляет собой подробное руководство по созданию масштабируемого программного обеспечения с использованием Node.js , включая соображения безопасности, такие как межсайтовый перехват веб-сокета.

Основы WebSocket: Создание приложений с помощью HTML5 WebSockets Варун Чопра – Эта книга представляет собой практическое руководство по созданию веб-приложений с использованием WebSockets, включая соображения безопасности, такие как межсайтовый перехват WebSocket.

Тестирование на проникновение современных веб-приложений автор: Пракхар Прасад и Моника Агарвал – Эта книга представляет собой руководство по тестированию современных веб-приложений на проникновение, включая такие темы, как безопасность веб-сокетов, включая межсайтовый перехват веб-сокетов.

Руководство по тестированию OWASP v4 – В этом руководстве представлен полный обзор тестирования безопасности веб-приложений, включая раздел, посвященный безопасности WebSocket, включая перехват веб-сокетов между сайтами.

Список полезных нагрузок Условия гонки

  • Манипулирование временными метками: Это включает в себя манипулирование системными часами для создания условия гонки. Например, если для управления доступом к ресурсу используется функция, основанная на времени, изменение системного времени может позволить вам обойти средства управления доступом.

  • Условия гонки файлов: Это включает в себя создание или манипулирование файлами таким образом, чтобы вызвать состояние гонки. Например, создание файла с определенным именем, а затем его быстрое переименование может создать условия гонки, которые позволят злоумышленнику получить несанкционированный доступ к файлу.

  • Условия сетевой гонки: Это включает в себя манипулирование сетевым трафиком для создания условия гонки. Например, одновременная отправка нескольких запросов на сервер может создать условия гонки, которые позволят злоумышленнику обойти средства контроля доступа.

  • Условия сеансовой гонки: Это включает в себя манипулирование данными сеанса для создания условия гонки. Например, манипулирование данными сеанса для выдвижения себя за другого пользователя или получения несанкционированного доступа к ресурсам.

  • Условия гонки базы данных: Это включает в себя манипулирование операциями с базой данных для создания условия гонки. Например, одновременная отправка нескольких запросов к базе данных может создать условия гонки, которые позволят злоумышленнику получить несанкционированный доступ к данным.

Как быть защищенным от условий Гонки

  1. Используйте блокировки или семафоры: Реализуйте блокировки или семафоры, чтобы гарантировать, что только один процесс или поток может получить доступ к ресурсу одновременно. Это может помочь предотвратить возникновение условий гонки.

  2. Используйте атомарные операции: Используйте атомарные операции при изменении общих переменных, чтобы гарантировать, что операции выполняются как единое, неделимое целое.

  3. Минимизация общих ресурсов: По возможности сведите к минимуму использование общих ресурсов. Это может помочь снизить вероятность возникновения условий гонки.

  4. Используйте защитное программирование: Используйте методы защитного программирования, такие как проверка входных данных и проверка ошибок, чтобы предотвратить запуск условий гонки вредоносными входными данными.

  5. Избегайте использования функции sleep(): Не используйте sleep() в коде, который обращается к общим ресурсам, поскольку это дает больше времени другим потокам для изменения общего ресурса и может вызвать условия гонки.

  6. Внедрить тестирование: Внедрите комплексное тестирование, которое включает тестирование условий гонки для выявления и предотвращения условий гонки. Это должно включать как модульное тестирование, так и интеграционное тестирование.

  7. Поддерживайте программное обеспечение в актуальном состоянии: Обновляйте свое программное обеспечение и зависимости с помощью последних исправлений и обновлений безопасности, чтобы защитить от известных уязвимостей, включая условия гонки.

Меры по смягчению условий гонки

  1. Используйте методы потокобезопасного программирования: Используйте методы потокобезопасного программирования, такие как блокировка и синхронизация, чтобы гарантировать, что несколько потоков могут безопасно и контролируемо обращаться к общим ресурсам.

  2. Избегайте использования глобальных переменных: По возможности избегайте использования глобальных переменных или разделяемой памяти, так как это может создать условия для гонки.

  3. Используйте атомарные операции: Используйте атомарные операции для обновления общих переменных, чтобы гарантировать, что операции выполняются как единое, неделимое целое.

  4. Используйте неблокирующий ввод-вывод: Используйте неблокирующий ввод-вывод, чтобы избежать блокировки вызовов, которые могут создать возможности для условий гонки.

  5. Используйте тайм-ауты: Используйте тайм-ауты, чтобы ограничить время, в течение которого процесс может удерживать блокировку или получать доступ к общему ресурсу. Это может помочь предотвратить взаимоблокировку и другие проблемы, которые могут возникнуть из-за условий гонки.

  6. Внедрить тестирование: Внедрите комплексное тестирование, которое включает тестирование условий гонки для выявления и предотвращения условий гонки. Это должно включать как модульное тестирование, так и интеграционное тестирование.

  7. Используйте инструменты статического анализа: Используйте инструменты статического анализа, которые могут обнаружить потенциальные условия гонки в вашем коде. Эти инструменты могут помочь выявить уязвимости на ранних стадиях процесса разработки.

Заключение

Условия гонки являются распространенной и серьезной уязвимостью в программных приложениях, которые могут привести к неожиданному и потенциально вредному поведению. Они возникают, когда два или более процессов или потоков обращаются к общим ресурсам неконтролируемым или непредсказуемым образом, что приводит к непоследовательному или неправильному поведению.

Условия гонки может быть трудно обнаружить и смягчить, но существует несколько методов и рекомендаций, которые могут помочь снизить риск возникновения условий гонки в программных приложениях, включая использование блокировок или семафоров, минимизацию общих ресурсов, использование методов защитного программирования и внедрение комплексного тестирования, включающего тестирование условий гонки.

Разработчикам важно знать о рисках, связанных с условиями гонки, и предпринимать активные шаги по их предотвращению и смягчению в своем коде. Применяя упреждающий подход и следуя рекомендациям по безопасному кодированию, разработчики могут помочь сделать свои приложения более безопасными и менее уязвимыми к рискам, связанным с условиями гонки.

Другие Услуги

Готовы к безопасности?

Связаться с нами