27 Фев, 2023

Условия гонки от времени проверки до времени использования (TOCTTOU)

Vulnerability Assessment as a Service (VAaaS)

Tests systems and applications for vulnerabilities to address weaknesses.

ТОКТОУ это аббревиатура , которая расшифровывается как “От времени проверки до времени использования” и относится к типу условий гонки в компьютерном программировании. В условиях TOCTTOU race программа проверяет состояние ресурса или системы в одно время, а затем использует эту информацию в более позднее время, без учета каких-либо изменений, которые могли произойти за это время. Это может привести к неожиданному поведению или уязвимостям в системе безопасности, если несколько процессов или потоков одновременно обращаются к одному и тому же ресурсу или системе. Поэтому для программистов важно реализовать надлежащие механизмы синхронизации и блокировки, чтобы предотвратить условия гонки TOCTTOU.

Пример уязвимого кода на разных языках программирования:


в Python:

				
					import os

def check_file(filename):
    if os.path.exists(filename):
        print("File exists, opening...")
        with open(filename, "r") as f:
            contents = f.read()
            # Do something with contents
    else:
        print("File does not exist")

# Main code
filename = "example.txt"
check_file(filename)

				
			


В этом коде Python функция check_file сначала проверяет, существует ли файл с указанным именем файла, используя os.path.exists функция. Если он действительно существует, код открывает файл и считывает его содержимое. Однако, если другой процесс или поток удалит файл между os.path.exists вызывается и в момент открытия файла этот код вызовет исключение.

• в Java:

				
					import java.io.File;

public class CheckFile {
    public static void main(String[] args) {
        String filename = "example.txt";
        File file = new File(filename);

        if (file.exists()) {
            System.out.println("File exists, opening...");
            // Do something with file
        } else {
            System.out.println("File does not exist");
        }
    }
}

				
			


Этот Java-код выполняет проверку, аналогичную коду Python, используя File.exists способ проверить, существует ли файл, прежде чем открывать его. Тем не менее, он по-прежнему уязвим для условий гонки TOCTTOU, если другой процесс или поток удалит файл между File.exists вызывается и время открытия файла.

• в C:

				
					#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

void check_file(char *filename) {
    if (access(filename, F_OK) != -1) {
        printf("File exists, opening...\n");
        FILE *f = fopen(filename, "r");
        // Do something with file
        fclose(f);
    } else {
        printf("File does not exist\n");
    }
}

int main() {
    char filename[] = "example.txt";
    check_file(filename);
    return 0;
}

				
			


Этот код на языке Си использует access функция для проверки, существует ли файл, а затем открывает файл с помощью fopen если это произойдет. Однако этот код по-прежнему уязвим для условий TOCTTOU race, если другой процесс или поток удалит файл между access вызывается и время открытия файла.

Примеры условий гонки от времени проверки до времени использования (TOCTTOU)

Условие гонки при удалении файла:

Распространенная уязвимость TOCTTOU - это состояние гонки, когда программа проверяет, существует ли файл, а затем открывает его, не учитывая, что файл может быть удален между двумя шагами. Злоумышленник может воспользоваться этим, быстро удалив файл и заменив его вредоносным файлом с тем же именем, прежде чем программа сможет его открыть. Это может позволить злоумышленнику выполнить произвольный код в системе или получить повышенные привилегии.

Условие гонки разрешений:

Другой тип уязвимости TOCTTOU - это состояние гонки, когда программа проверяет, есть ли у пользователя разрешение на выполнение действия, а затем выполняет это действие, не учитывая, что разрешение пользователя может измениться между двумя шагами. Злоумышленник может воспользоваться этим, быстро изменив уровень разрешений пользователя, чтобы разрешить действие до того, как программа его выполнит. Например, если программа проверяет, есть ли у пользователя разрешение на изменение файла, а затем изменяет файл, злоумышленник может быстро повысить свой собственный уровень разрешений, чтобы получить доступ к файлу и изменить его самостоятельно.

Условие гонки по времени использования:

Третий тип уязвимости TOCTTOU - это состояние гонки, когда программа проверяет состояние системы или ресурса, а затем выполняет действие на основе этого состояния, не учитывая, что состояние могло измениться между двумя шагами. Злоумышленник может воспользоваться этим, манипулируя системой или ресурсом, чтобы изменить его состояние до того, как программа выполнит это действие. Например, если программа проверяет, активно ли сетевое подключение, а затем отправляет данные по соединению, злоумышленник может быстро отключить сеть до отправки данных, что приведет к сбою программы или выполнению непреднамеренных действий.

Методы повышения привилегий для условий гонки от времени проверки до времени использования (TOCTTOU)

Участвуйте в гонке за чеком:

Один из методов заключается в ускорении проверки и использовании небольшого промежутка времени между проверкой и использованием для выполнения вредоносных действий. Например, злоумышленник может отслеживать программу, которая проверяет наличие файла, и быстро удалять и заменять его вредоносным файлом, прежде чем программа сможет его открыть.

Временные атаки:

Злоумышленник может использовать временные атаки, чтобы отслеживать время, необходимое программе для выполнения операции проверки и использования, а затем повторить атаку несколько раз, чтобы увеличить шансы на успех. Например, если программа проверяет, есть ли у пользователя разрешение на выполнение действия, а затем выполняет это действие, злоумышленник может неоднократно пытаться повысить свои собственные разрешения и выполнить действие в течение небольшого промежутка времени, прежде чем программа его выполнит.

Исчерпание ресурсов:

Злоумышленник может воспользоваться уязвимостью TOCTTOU, чтобы вызвать атаку типа "отказ в обслуживании" (DoS) или атаку с исчерпанием ресурсов. Например, если программа проверяет состояние ресурса, а затем использует его, злоумышленник может неоднократно изменять состояние ресурса между проверкой и использованием, в результате чего программа будет потреблять больше ресурсов или выйдет из строя из-за исчерпания ресурсов.

Цепочки условий гонки:

В некоторых случаях злоумышленнику может потребоваться объединить несколько уязвимостей TOCTTOU вместе, чтобы выполнить атаку с повышением привилегий. Например, злоумышленник может использовать условие гонки удаления файла для замены файла конфигурации вредоносным, а затем использовать условие гонки разрешений для повышения своих собственных привилегий и запуска вредоносного файла конфигурации.

Общая методология и контрольный список for Условия гонки от времени проверки до времени использования (TOCTTOU)

Методология:

  1. Определите ресурс: Первым шагом является определение общего ресурса, который может быть уязвим к условиям гонки TOCTTOU. Это может быть файл, сетевое подключение, база данных или любой другой общий ресурс, который можно проверить и использовать.

  2. Определите состояние гонки: Затем определите конкретное условие гонки, которое может присутствовать в коде. Это может быть условие гонки удаления файла, условие гонки разрешений или условие гонки времени использования.

  3. Создание тестовых примеров: Разработайте тестовые примеры для моделирования различных сценариев, в которых может возникнуть состояние гонки. Например, для условия гонки удаления файла можно создать тестовый пример, в котором две программы одновременно пытаются получить доступ к одному и тому же файлу и удалить его.

  4. Протестируйте код: Используйте тестовые примеры для тестирования кода и наблюдения за его поведением. Если присутствует условие гонки, это может привести к неожиданному поведению, такому как повреждение файлов, ошибки разрешений или сбои.

  5. Проанализируйте результаты: Проанализируйте результаты тестирования, чтобы определить первопричину состояния гонки TOCTTOU. Это может включать изучение кода для выявления проблем синхронизации, механизмов блокировки и шаблонов доступа к ресурсам.

  6. Устраните проблему: Как только состояние TOCTTOU race определено, устраните проблему, внедрив надлежащие механизмы синхронизации и блокировки, чтобы предотвратить одновременный доступ к общим ресурсам, и всегда перепроверяйте состояние ресурса перед его использованием.

  7. Повторное тестирование кода: После внесения необходимых изменений повторно протестируйте код, используя те же тестовые случаи, чтобы убедиться, что условие гонки TOCTTOU было должным образом смягчено.

Контрольный список:

  1. Определите общий ресурс: Определите общий ресурс, который может быть уязвим к условиям гонки TOCTTOU. Это может быть файл, сетевое подключение, база данных или любой другой общий ресурс, который можно проверить и использовать.

  2. Определите состояние гонки: Определите конкретное условие гонки, которое может присутствовать в коде. Это может быть условие гонки удаления файла, условие гонки разрешений или условие гонки времени использования.

  3. Просмотрите код: Просмотрите код, чтобы выявить потенциальные проблемы с синхронизацией, механизмы блокировки и шаблоны доступа к ресурсам.

  4. Тест на одновременный доступ: Протестируйте код с использованием нескольких потоков или процессов для имитации одновременного доступа к общему ресурсу.

  5. Тест на условия гонки: Протестируйте код, используя различные сценарии, в которых может возникнуть состояние гонки. Например, для условия гонки удаления файла можно создать тестовый пример, в котором две программы одновременно пытаются получить доступ к одному и тому же файлу и удалить его.

  6. Тест на временные проблемы: Протестируйте код, используя разные тайминги, чтобы понаблюдать, как код ведет себя в разных обстоятельствах. Это может включать тестирование с различными системными нагрузками или задержками в сети.

  7. Тест на исчерпание ресурсов: Протестируйте код, чтобы понаблюдать, как он ведет себя при исчерпании ресурсов. Например, многократный доступ к общему ресурсу и его освобождение для наблюдения за тем, как код справляется с истощением ресурсов.

  8. Проанализируйте результаты: Проанализируйте результаты тестирования, чтобы определить первопричину состояния гонки TOCTTOU.

  9. Устраните проблему: Как только состояние TOCTTOU race определено, устраните проблему, внедрив надлежащие механизмы синхронизации и блокировки, чтобы предотвратить одновременный доступ к общим ресурсам, и всегда перепроверяйте состояние ресурса перед его использованием.

  10. Повторное тестирование кода: После внесения необходимых изменений повторно протестируйте код, используя те же тестовые случаи, чтобы убедиться, что условие гонки TOCTTOU было должным образом смягчено.

Набор инструментов для эксплуатации Условия гонки от времени проверки до времени использования (TOCTTOU)

Ручные Инструменты:

  • Burp Suite: это популярная платформа тестирования веб-приложений, которая включает в себя прокси-сервер, сканер и другие инструменты. Его можно использовать для ручного тестирования веб-приложений на предмет условий TOCTTOU race путем перехвата запросов и манипулирования ими.

  • Wireshark: это анализатор сетевых протоколов, который позволяет пользователям захватывать и анализировать сетевой трафик. Его можно использовать для ручной проверки условий гонки TOCTTOU, проверяя время и порядок сетевых пакетов.

  • IDA Pro: это дизассемблер и отладчик, который можно использовать для анализа и обратного проектирования двоичного кода. Его можно использовать для ручной проверки условий гонки TOCTTOU путем изучения кода и выявления потенциальных проблем с синхронизацией.

  • Visual Studio Debugger: это мощный отладчик , который можно использовать для анализа и отладки .СЕТЕВЫЕ приложения. Его можно использовать для ручной проверки условий гонки TOCTTOU, пошагово просматривая код и проверяя состояние общих ресурсов.

  • GDB: это отладчик командной строки, который можно использовать для анализа и отладки кода на языках C и C ++. Его можно использовать для ручной проверки условий гонки TOCTTOU путем изучения состояния общих ресурсов и выявления потенциальных проблем с синхронизацией.

  • Procmon: это средство мониторинга системы Windows, которое можно использовать для мониторинга файловой системы, реестра и активности процессов. Его можно использовать для ручной проверки условий TOCTTOU race путем проверки времени и порядка операций файловой системы.

Автоматизированные инструменты:

  • AFL: (American Fuzzy Lop) - популярный инструмент нечеткого тестирования, который использует генетические алгоритмы для генерации и выполнения тестовых примеров. Его можно использовать для автоматического тестирования условий гонки TOCTTOU путем создания и выполнения тестовых примеров, имитирующих одновременный доступ к общим ресурсам.

  • AddressSanitizer: это инструмент, встроенный в компилятор LLVM, который можно использовать для обнаружения ошибок памяти, таких как переполнение буфера и уязвимости после освобождения. Его можно использовать для автоматической проверки условий гонки TOCTTOU путем обнаружения неожиданных изменений в памяти.

  • ThreadSanitizer: это инструмент, встроенный в компилятор LLVM, который можно использовать для обнаружения скачков данных и других проблем с синхронизацией в многопоточных программах. Его можно использовать для автоматической проверки условий гонки TOCTTOU, обнаруживая проблемы с синхронизацией и условия гонки.

  • Valgrind: это мощный инструмент динамического анализа, который можно использовать для обнаружения утечек памяти, переполнения буфера и других уязвимостей. Его можно использовать для автоматической проверки условий гонки TOCTTOU путем обнаружения неожиданных изменений в общих ресурсах.

  • Racer: это специфичный для Rust инструмент, который можно использовать для обнаружения скачков данных и других проблем с синхронизацией в коде Rust. Его можно использовать для автоматического тестирования условий гонки TOCTTOU в программах Rust.

  • Bandit: это инструмент тестирования безопасности для кода Python, который можно использовать для обнаружения уязвимостей безопасности, таких как условия гонки TOCTTOU. Его можно использовать для автоматического тестирования условий гонки TOCTTOU в программах на Python.

  • SonarQube: это инструмент анализа качества кода, который можно использовать для обнаружения широкого спектра проблем с кодированием, включая уязвимости в системе безопасности, такие как условия TOCTTOU race. Он может быть использован для автоматического тестирования условий гонки TOCTTOU на различных языках программирования.

  • ESLint: это популярный инструмент компоновки JavaScript, который можно использовать для обнаружения широкого спектра проблем с кодированием, включая уязвимости в системе безопасности, такие как условия гонки TOCTTOU. Это может

Средний балл CVSS условия гонки от времени проверки до времени использования (TOCTTOU)

Средний балл CVSS уязвимости, связанный с условиями гонки "Время проверки - время использования" (TOCTTOU), может варьироваться в зависимости от специфики уязвимости, такой как серьезность воздействия, простота эксплуатации и сложность уязвимой системы. Однако, в целом, уязвимости в условиях гонки TOCTTOU могут быть довольно серьезными и часто имеют высокие оценки CVSS, варьирующиеся от 6.0 до 9.0 или даже выше.

Это связано с тем, что такие уязвимости могут позволить злоумышленнику выполнять несанкционированные действия или получать доступ к конфиденциальным ресурсам, используя условия гонки между временем проверки ресурса и временем его использования. Это может привести к целому ряду потенциальных последствий, таких как кража или уничтожение данных, повышение привилегий или атаки типа "отказ в обслуживании".

Важно отметить, что оценка CVSS - это всего лишь один показатель для оценки серьезности уязвимости, и его следует рассматривать в сочетании с другими факторами, такими как вероятность использования, потенциальное воздействие на уязвимую систему и наличие мер по смягчению последствий или обходных путей.

Общее перечисление слабых мест (CWE)

• CWE-367: условие гонки времени проверки времени использования (TOCTOU) – это CWE относится к уязвимости, при которой выполняется проверка состояния ресурса или системы, но состояние изменяется до использования ресурса. Это может привести к неожиданному поведению или несанкционированному доступу к ресурсам.

• CWE-676: использование потенциально опасных функций – Этот CWE относится к использованию функций, которые могут быть легко использованы не по назначению, например, функций, которые могут привести к переполнению буфера, уязвимостям строк формата или другим проблемам безопасности.

• CWE-252: непроверенное возвращаемое значение – это CWE относится к уязвимостям, при которых возвращаемое значение функции не проверяется, что может привести к неожиданному поведению или проблемам безопасности.

• CWE-754: неправильная проверка на наличие необычных или исключительных условий – этот CWE относится к уязвимостям, при которых необычные или исключительные условия не обрабатываются должным образом, что приводит к неожиданному поведению или проблемам безопасности.

• CWE-390: обнаружение состояния ошибки без действий – этот CWE относится к уязвимостям, в которых обнаруживается состояние ошибки, но не предпринимается никаких надлежащих действий для устранения проблемы.

• CWE-665: неправильная инициализация – этот CWE относится к уязвимостям, при которых данные не инициализируются должным образом, что приводит к неожиданному поведению или проблемам безопасности.

• CWE-682: неправильное вычисление – это CWE относится к уязвимостям, при которых вычисления выполняются неправильно, что приводит к неожиданному поведению или проблемам безопасности.

• CWE-788: доступ к ячейке памяти после завершения буфера – этот CWE относится к уязвимостям, при которых доступ к памяти выходит за установленные границы, что приводит к неожиданному поведению или проблемам безопасности.

• CWE-820: отсутствует синхронизация – этот CWE относится к уязвимостям, при которых механизмы синхронизации используются неправильно, что приводит к неожиданному поведению или проблемам безопасности.

• CWE-824: доступ к неинициализированному указателю – этот CWE относится к уязвимостям, в которых используются неинициализированные указатели, что приводит к неожиданному поведению или проблемам безопасности.

Топ-10 CVE, связанных с условиями гонки от времени проверки до времени использования (TOCTTOU)

• CVE-2019-17102 – В разделе восстановления Bitdefender BOX 2 версии 2.0.1.91 существует уязвимость для использования при выполнении команд. Метод API `/api/update_setup` не выполняет проверки подписи микропрограммы атомарно, что приводит к уязвимому состоянию гонки (TOCTTOU), которое позволяет произвольное выполнение системных команд. Эта проблема затрагивает: Bitdefender Bitdefender BOX 2 версии до версии 2.1.47.36.

• CVE-2017-6512 – Условие гонки в функциях rmtree и remove_tree в модуле File-Path до версии 2.13 для Perl позволяет злоумышленникам устанавливать режим для произвольных файлов с помощью векторов, включающих логику ослабления разрешений каталогов.

• CVE-2013-0913 – Переполнение целых чисел в drivers / gpu / drm /i915 / i915_gem_execbuffer.c в драйвере i915 в подсистеме Direct Rendering Manager (DRM) в ядре Linux через 3.8.3, которое использовалось в Google Chrome OS до 25.0.1364.173 и других продуктах, позволяет локальным пользователям вызывать отказ в обслуживании (на основе кучи переполнение буфера) или, возможно, оказывают неопределенное другое воздействие через созданное приложение, которое запускает множество копий перемещения и потенциально приводит к состоянию гонки.

• CVE-2012-3748 – Состояние гонки в WebKit в Apple iOS до версии 6.0.1 и Safari до версии 6.0.2 позволяет удаленным злоумышленникам выполнять произвольный код или вызывать отказ в обслуживании (сбой приложения) с помощью векторов, включающих массивы JavaScript.

• CVE-2010-5184 – ** ОСПАРИВАЕМОЕ ** Состояние гонки в ZoneAlarm Extreme Security 9.1.507.000 в Windows XP позволяет локальным пользователям обходить обработчики перехватов в режиме ядра и выполнять опасный код, который в противном случае был бы заблокирован обработчиком, но не заблокирован обнаружением вредоносных программ на основе сигнатур, посредством определенных изменений памяти пользовательского пространства во время обработки перехвата казнь, она же атака с переключением аргумента или атака ХОБЕ. ПРИМЕЧАНИЕ: эта проблема оспаривается некоторыми третьими сторонами, поскольку она является недостатком в механизме защиты для ситуаций, когда созданная программа уже начала выполняться.

• CVE-2010-5183 – ** ОСПАРИВАЕМОЕ ** Состояние гонки в Webroot Internet Security Essentials 6.1.0.145 в Windows XP позволяет локальным пользователям обходить обработчики перехватов в режиме ядра и выполнять опасный код, который в противном случае был бы заблокирован обработчиком, но не заблокирован обнаружением вредоносных программ на основе сигнатур, посредством определенных изменений памяти пользовательского пространства во время перехвата.выполнение обработчика, он же атака с переключением аргументов или атака ХОБЕ. ПРИМЕЧАНИЕ: эта проблема оспаривается некоторыми третьими сторонами, поскольку она является недостатком в механизме защиты для ситуаций, когда созданная программа уже начала выполняться.

• CVE-2010-5182 – ** ОСПАРИВАЕМОЕ ** Состояние гонки в VirusBuster Internet Security Suite 3.2 в Windows XP позволяет локальным пользователям обходить обработчики перехватов в режиме ядра и выполнять опасный код, который в противном случае был бы заблокирован обработчиком, но не заблокирован обнаружением вредоносных программ на основе сигнатур, посредством определенных изменений памяти пользовательского пространства во время перехвата.выполнение обработчика, он же атака с переключением аргументов или атака ХОБЕ. ПРИМЕЧАНИЕ: эта проблема оспаривается некоторыми третьими сторонами, поскольку она является недостатком в механизме защиты для ситуаций, когда созданная программа уже начала выполняться.

• CVE-2010-5181 – ** ОСПАРИВАЕМОЕ ** Состояние гонки в VIPRE Antivirus Premium 4.0.3272 в Windows XP позволяет локальным пользователям обходить обработчики перехватов в режиме ядра и выполнять опасный код, который в противном случае был бы заблокирован обработчиком, но не заблокирован обнаружением вредоносных программ на основе сигнатур, посредством определенных изменений памяти пользовательского пространства во время обработки перехвата казнь, она же атака с переключением аргументов или атака ХОБЕ. ПРИМЕЧАНИЕ: эта проблема оспаривается некоторыми третьими сторонами, поскольку она является недостатком в механизме защиты для ситуаций, когда созданная программа уже начала выполняться.

• CVE-2010-5180 – ** ОСПАРИВАЕМОЕ ** Состояние гонки в VBA32 Personal 3.12.12.4 в Windows XP позволяет локальным пользователям обходить обработчики перехватов в режиме ядра и выполнять опасный код, который в противном случае был бы заблокирован обработчиком, но не заблокирован обнаружением вредоносных программ на основе сигнатур, посредством определенных изменений памяти пользовательского пространства во время выполнения обработчика перехватов, он же атака с переключением аргумента или атака ХОБЕ. ПРИМЕЧАНИЕ: эта проблема оспаривается некоторыми третьими сторонами, поскольку она является недостатком в механизме защиты для ситуаций, когда созданная программа уже начала выполняться.

• CVE-2010-5179 – ** ОСПАРИВАЕМОЕ ** Состояние гонки в Trend Micro Internet Security Pro 2010 17.50.1647.0000 в Windows XP позволяет локальным пользователям обходить обработчики перехватов в режиме ядра и выполнять опасный код, который в противном случае был бы заблокирован обработчиком, но не заблокирован обнаружением вредоносных программ на основе сигнатур, через определенные изменения памяти в пользовательском пространстве во время выполнение обработчика перехвата, он же атака с переключением аргументов или атака ХОБЕ. ПРИМЕЧАНИЕ: эта проблема оспаривается некоторыми третьими сторонами, поскольку она является недостатком в механизме защиты для ситуаций, когда созданная программа уже начала выполняться.

Условия гонки от времени проверки до времени использования (TOCTTOU) подвиги

  • Грязная КОРОВА – Этот эксплойт использует условие гонки в механизме копирования при записи, используемом в ядре Linux, для получения корневого доступа к системе.

  • Гонка символических ссылок – Этот эксплойт включает в себя создание символической ссылки, которая указывает на файл или каталог, к которому обращается привилегированный процесс. Быстро заменив символическую ссылку на другую цель, злоумышленник может получить несанкционированный доступ к конфиденциальным ресурсам.

  • Время проверки Время использования (TOCTTOU) эксплуатация – Этот тип эксплойта использует преимущества окна возможностей между выполнением проверки и использованием ресурса, позволяя злоумышленнику изменять ресурс в промежуточный период.

  • Использование двоичных файлов setuid – Двоичные файлы Setuid - это программы, которые запускаются с повышенными привилегиями. Используя условие гонки TOCTTOU в двоичном файле setuid, злоумышленник может выполнить произвольный код с правами суперпользователя.

  • Атака на предварительную загрузку DLL – Этот тип эксплойта предполагает размещение вредоносного DLL-файла в месте, где он будет загружен приложением. Используя условие гонки в порядке поиска DLL в приложении, злоумышленник может выполнить произвольный код с привилегиями приложения.

  • Состояние гонки при обработке сигналов – Этот тип эксплойта включает в себя отправку сигнала процессу в нужное время для запуска условия гонки, которое позволяет злоумышленнику выполнить произвольный код с привилегиями процесса.

Практикуясь в тестировании на Условия гонки от времени проверки до времени использования (TOCTTOU)

Создание уязвимого приложения: Вы можете создать простое приложение, уязвимое к условиям гонки, и использовать его для практического тестирования проблем TOCTTOU. Намеренно внося недостатки в код, вы можете изучить различные способы использования этих уязвимостей.

Используйте существующие уязвимые приложения: Существует несколько общедоступных уязвимых приложений, которые вы можете использовать для практического тестирования условий гонки TOCTTOU. Например, приложение WebGoat предоставляет набор уязвимых веб-приложений, которые можно использовать для практического тестирования безопасности.

Участвуйте в мероприятиях Capture the Flag (CTF): Мероприятия CTF - это соревнования, в которых участникам поручено выявлять и использовать уязвимости безопасности в наборе целевых приложений или систем. Многие проблемы CTF связаны с условиями гонки и могут предоставить возможность попрактиковаться в тестировании на наличие этих типов уязвимостей.

Используйте инструменты тестирования: Существует несколько инструментов тестирования, которые могут помочь определить условия гонки TOCTTOU. Используя эти инструменты для сканирования приложений или систем на наличие уязвимостей, вы можете практиковаться в выявлении и устранении проблемных ситуаций.

Присоединяйтесь к программе вознаграждения за ошибки: Многие организации предлагают программы вознаграждения за ошибки, которые вознаграждают отдельных лиц за выявление уязвимостей в системе безопасности и сообщение об них. Участвуя в этих программах, вы можете попрактиковаться в тестировании на соответствие условиям гонки TOCTTOU, а также получать вознаграждение за свои усилия.

Для изучения условий гонки от времени проверки до времени использования (TOCTTOU)

Общее перечисление слабых мест (CWE) – CWE-367: условие гонки времени проверки времени использования (TOCTOU): это официальная страница CWE-367, на которой содержится подробное описание уязвимости, ее последствий и способов их устранения.

Первая десятка OWASP: Первая десятка OWASP - это список наиболее критичных рисков безопасности веб-приложений, включая условия гонки времени проверки до времени использования (TOCTTOU). Веб-сайт OWASP содержит подробную информацию о каждой уязвимости, а также методы их выявления и смягчения.

Использовать базу данных: База данных эксплойтов - это хранилище эксплойтов и уязвимого программного обеспечения, которое может быть использовано для тестирования и исследований. Изучая эксплойты и методы, используемые злоумышленниками, вы можете получить более глубокое представление об условиях гонки от времени проверки до времени использования (TOCTTOU) и других уязвимостях в системе безопасности.

Инструменты тестирования: Существует несколько инструментов тестирования, которые можно использовать для определения условий гонки от времени проверки до времени использования (TOCTTOU), включая Burp Suite, Zed Attack Proxy (ZAP) и OWASP Dependency Check. Используя эти инструменты для сканирования приложений и систем на наличие уязвимостей, вы можете практиковаться в выявлении и смягчении условий гонки от времени проверки до времени использования (TOCTTOU).

Учебные пособия и тренинги: Существует несколько онлайн-руководств и учебных курсов, которые охватывают условия гонки от времени проверки до времени использования (TOCTTOU), в том числе предлагаемые Udemy, Pluralsight и Coursera. Эти курсы могут обеспечить структурированный подход к изучению уязвимости и способов ее устранения.

Книги с обзором условий гонки от времени проверки до времени использования (TOCTTOU)

“Искусство оценки безопасности программного обеспечения: выявление и предотвращение уязвимостей программного обеспечения” автор: Марк Дауд, Джон Макдональд и Джастин Шух: В этой книге рассматривается широкий круг вопросов безопасности программного обеспечения, включая условия гонки от времени проверки до времени использования (TOCTTOU).

“Руководство хакера веб-приложений: поиск и использование недостатков безопасности” Дэфидд Штуттард и Маркус Пинто: Эта книга представляет собой всеобъемлющее руководство по безопасности веб-приложений, включая подробное описание условий гонки от времени проверки до времени использования (TOCTTOU).

“Хакерство: искусство эксплуатации” Джон Эриксон: Эта книга представляет собой практическое руководство по взлому и включает подробное освещение условий гонки от времени проверки до времени использования (TOCTTOU).

“Black Hat Python: программирование на Python для хакеров и пентестеров” автор: Джастин Сейтц: Эта книга посвящена программированию на Python для профессионалов в области безопасности и включает главу об условиях гонки от времени проверки до времени использования (TOCTTOU).

“Взлом серой шляпы: руководство этичного хакера” автор: Аллен Харпер, Даниэль Регаладо, Райан Линн, Стивен Симс, Бранко Спасоевич и Линда Мартинес: В этой книге представлен всеобъемлющий обзор этического взлома, включая освещение условий гонки от времени проверки до времени использования (TOCTTOU).

“Кулинарная книга по тестированию веб-безопасности: выявление, диагностика и устранение уязвимостей в ваших веб-приложениях” Пако Хоуп и Бен Вальтер: Эта книга содержит практические рекомендации по тестированию веб-приложений на наличие уязвимостей в системе безопасности, включая условия гонки времени проверки и времени использования (TOCTTOU).

“Инженерия безопасности: руководство по созданию надежных распределенных систем” Росс Дж. Андерсон: В этой книге рассматривается широкий круг вопросов, связанных с разработкой систем безопасности, включая условия гонки от времени проверки до времени использования (TOCTTOU).

“Моделирование угроз: проектирование в интересах безопасности” автор: Адам Шостак: Эта книга содержит руководство по моделированию угроз, процессу выявления и устранения угроз безопасности, включая условия гонки времени проверки и времени использования (TOCTTOU).

“Безопасное кодирование на C и C ++” Роберт С. Сикорд: В этой книге рассматриваются лучшие практики безопасного кодирования на C и C ++, включая условия гонки от времени проверки до времени использования (TOCTTOU).

“Основы взлома и тестирования на проникновение: этичный взлом и тестирование на проникновение стали проще” Патрик Энгебретсон: Эта книга представляет собой введение в этический взлом и тестирование на проникновение, включая освещение условий гонки от времени проверки до времени использования (TOCTTOU).

Список полезных нагрузок от времени проверки до времени использования (TOCTTOU) Условия гонки

  • Замена файла с задержкой по времени: Злоумышленник заменяет файл, который проверяется системой, вредоносным файлом, но откладывает замену до завершения проверки.

  • Атака по символическим ссылкам: Злоумышленник создает символическую ссылку на файл, который проверяется системой, но затем заменяет целевой файл вредоносным файлом до того, как система фактически его использует.

  • Отложенное по времени повышение привилегий: Злоумышленник получает доступ к учетной записи с низкими привилегиями, но ждет, пока будет выполнена привилегированная операция, прежде чем повышать свои привилегии.

  • Перехват сетевого подключения с задержкой по времени: Злоумышленник прослушивает запрос на подключение, а затем заменяет целевой IP-адрес своим собственным адресом после установления соединения.

  • Изменение сообщения с задержкой по времени: Злоумышленник перехватывает сообщение между двумя сторонами, но откладывает его изменение до тех пор, пока сообщение не будет проверено принимающей стороной.

Как быть защищенным от времени проверки до времени использования (TOCTTOU) в условиях гонки

  1. Избегайте использования функций, которые могут привести к уязвимостям TOCTTOU, таких как symlink(), rename() и stat().

  2. Используйте механизмы блокировки файлов, такие как flock() или fcntl(), чтобы предотвратить одновременный доступ к критически важным файлам.

  3. Реализуйте надлежащие механизмы синхронизации, такие как мьютексы, семафоры или переменные условия, чтобы гарантировать, что доступ к ресурсам осуществляется только одним потоком одновременно.

  4. Реализуйте разделение привилегий, чтобы гарантировать, что привилегированные операции выполняются отдельными процессами или потоками с минимальными привилегиями.

  5. Используйте инструменты статического анализа, такие как компоновщики или анализаторы кода, для обнаружения потенциальных уязвимостей TOCTTOU в вашем коде.

  6. Обновляйте свое программное обеспечение с помощью последних исправлений и обновлений безопасности, чтобы предотвратить использование известных уязвимостей.

  7. Используйте системы обнаружения и предотвращения вторжений (IDPS), чтобы отслеживать вашу систему на предмет подозрительной активности и предотвращать успешные атаки.

  8. Информируйте своих пользователей о рисках уязвимостей TOCTTOU и о том, как их избежать, например, не открывать вложения из неизвестных источников или загружать программное обеспечение с ненадежных веб-сайтов.

Смягчение условий гонки от времени проверки до времени использования (TOCTTOU)

  1. Используйте атомарные файловые операции: Атомарные файловые операции предназначены для обеспечения выполнения файловой операции за один неделимый шаг. Используя атомарные операции, такие как linkat() или renameat2() вместо symlink(), вы можете избежать создания условий гонки между проверкой и использованием файла.

  2. Используйте Контроль доступа: Ограничьте доступ к конфиденциальным ресурсам только тем пользователям, которым требуется доступ. Используйте права доступа к файлам и списки управления доступом (ACL), чтобы при необходимости ограничить доступ к файлам и каталогам.

  3. Используйте блокировку файлов: Используйте механизмы блокировки файлов, такие как flock() или fcntl(), чтобы гарантировать, что файлы не будут изменены несколькими процессами одновременно.

  4. Используйте разделение привилегий: Реализуйте разделение привилегий, чтобы гарантировать, что привилегированные операции выполняются отдельными процессами или потоками с минимальными привилегиями. Это может помочь смягчить влияние любых существующих уязвимостей в условиях гонки.

  5. Используйте синхронизацию: Используйте механизмы синхронизации, такие как мьютексы, семафоры или переменные условия, чтобы гарантировать, что доступ к ресурсам осуществляется только одним потоком одновременно.

  6. Используйте проверки, не зависящие от времени: Если возможно, используйте проверки, не зависящие от времени, для проверки свойств файла. Например, вы можете использовать криптографические хэши для проверки целостности файла, а не полагаться на временные метки.

  7. Используйте Мониторинг и оповещение: Внедрите механизмы мониторинга и оповещения для обнаружения аномального поведения, которое может указывать на использование условий гонки, и реагирования на них.

Заключение

Условия гонки от времени проверки до времени использования (TOCTTOU) это тип уязвимости в системе безопасности, который может позволить злоумышленникам использовать окно возможностей между моментом проверки ресурса и моментом его использования. Этот тип состояния гонки может возникать во многих типах систем и программного обеспечения, включая файловые системы, базы данных и сетевые коммуникации.

Условия гонки TOCTTOU может быть трудно обнаружить и смягчить, и они потенциально могут привести к серьезным нарушениям безопасности. Однако, следуя рекомендациям, таким как использование атомарных файловых операций, контроль доступа, блокировка файлов и синхронизация, а также регулярное тестирование на наличие уязвимостей, разработчики и системные администраторы могут помочь снизить риск этих типов атак.

Также важно, чтобы организации были в курсе последних угроз и уязвимостей, связанных с условиями гонки TOCTTOU, и учитывали эти риски в своей общей стратегии управления рисками. Сохраняя бдительность и активность, организации могут помочь обеспечить безопасность своих систем и данных перед лицом подобных угроз.

Другие Услуги

Готовы к безопасности?

Связаться с нами