10 Бер, 2023

Витоку пам'яті

Vulnerability Assessment as a Service (VAaaS)

Tests systems and applications for vulnerabilities to address weaknesses.

Витоку пам'яті зверніться до типу програмної помилки, яка виникає, коли програмі не вдається звільнити пам'ять, яка більше не потрібна, в результаті чого програма споживає більше пам'яті, ніж необхідно. З часом накопичення цих невиданих блоків пам'яті може призвести до значного зниження продуктивності системи, що в кінцевому підсумку призведе до збоїв або інших несправностей.

Витоку пам'яті можуть відбуватися в різних мовах програмування і середовищах, включаючи C, C ++, Java і JavaScript. Вони можуть бути викликані безліччю факторів, включаючи неправильне використання функцій виділення пам'яті, неможливість звільнити динамічно виділяється пам'ять і циклічні посилання в об'єктно-орієнтованому програмуванні.

Приклад уразливого коду на різних мовах програмування:


в C:

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

				
			

 

У цьому прикладі програміст забув звільнити пам'ять, виділену для my_array. Це означає, що пам'ять залишиться виділеною навіть після того, як вона більше не знадобиться, що призведе до витоку пам'яті.

• в C ++:

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

				
			

 

В C ++, new використовується для виділення пам'яті в купі, і delete використовується для його вивільнення. У цьому прикладі програміст забув видалити my_vector, що призведе до витоку пам'яті.

• В Java:

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

				
			

 

В Java пам'ять автоматично управляється збирачем сміття. Однак об'єкти все ще можуть пропускати пам'ять, якщо вони не звільнені належним чином. У цьому прикладі програміст забув очистити myList, що запобіжить збір сміття для містяться в ньому об'єктів і призведе до витоку пам'яті.

• в JavaScript:

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

				
			


В JavaScript пам'ять також автоматично управляється збирачем сміття. Однак програмісту все одно необхідно бути обережним, щоб уникнути витоків пам'яті. У цьому прикладі програміст забув скинути myArray, що запобіжить збір сміття для містяться в ньому об'єктів і призведе до витоку пам'яті.

Приклади експлуатаційних витоків пам'яті

Атаки типу "відмова в обслуговуванні" (DoS):

При DoS-атаці зловмисник перевантажує систему трафіком або запитами, щоб зробити її недоступною для законних користувачів. Витоку пам'яті можуть бути використані для створення DoS-атаки, викликаючи брак пам'яті в системі і її збій.

Розкриття інформації:

Витоку пам'яті також можуть бути використані для розкриття конфіденційної інформації. Наприклад, якщо програма зберігає паролі або інші секрети в пам'яті, яка не звільнена належним чином, зловмисник може отримати доступ до цієї інформації через дамп пам'яті або іншим способом.

Впровадження коду:

Витоку пам'яті також можуть створювати можливості для атак з впровадженням коду, коли зловмисник впроваджує шкідливий код в пам'ять програми. Наприклад, якщо програма використовує вразливу бібліотеку, з-за якої відбувається втрата пам'яті, зловмисник може впровадити код витік пам'яті, щоб отримати контроль над програмою.

Методи підвищення привілеїв при витоках пам'яті

Використання переповнення буфера:

Якщо витік пам'яті призводить до того, що програма перезаписує пам'ять, чого не повинна робити, зловмисник може використовувати атаку переповнення буфера для виконання довільного коду з підвищеними привілеями.

Використання умов гонки:

Якщо витік пам'яті створює стан гонки, коли декілька процесів або потоків одночасно звертаються до однієї і тієї ж пам'яті, зловмисник може використовувати стан гонки для виконання коду з підвищеними привілеями.

Розширення доступу до конфіденційних даних:

Якщо витік пам'яті призводить до розкриття конфіденційних даних, таких як паролі або криптографічні ключі, зловмисник може використовувати ці дані для підвищення своїх привілеїв. Наприклад, зловмисник отримав доступ до пароля адміністратора, може увійти в систему як адміністратор і виконувати привілейовані дії.

Використання інших уразливостей:

Витоку пам'яті можуть створити зловмисникам можливості для виявлення і використання інших вразливостей в системі. Наприклад, зловмисник отримав доступ до витоку блоку пам'яті, може виявити вказівник на об'єкт, уразливий для атаки з переповненням буфера.

Загальна методологія та контрольний список для витоків пам'яті

Методологія:

  1. Визначте цільове додаток або систему: Визначте, який додаток або систему ви хочете протестувати на предмет витоків пам'яті.

  2. Визначте тестову середу: Налаштуйте тестову середу, яка точно відповідає виробничому середовищі, включаючи апаратні засоби, версії операційної системи і програмного забезпечення.

  3. Визначте інструмент тестування: Виберіть інструмент для тестування витоків пам'яті. Багато мов програмування мають вбудовані інструменти для виявлення витоків пам'яті або існують сторонні інструменти, які можна використовувати. Наприклад, інструмент Valgrind можна використовувати для додатків на C і C ++, в той час як аналізатор пам'яті Java можна використовувати для додатків Java.

  4. Плануйте тестові сценарії: Визначте тестові сценарії, які ви хочете запустити для виявлення витоків пам'яті. Наприклад, ви можете захотіти протестувати програму при різних рівнях навантаження або протягом різного періоду часу.

  5. Запустіть тести: Виконайте тестові сценарії, використовуючи інструмент тестування для моніторингу використання пам'яті додатком.

  6. Проаналізуйте результати: Після виконання тестів проаналізуйте результати засоби тестування, щоб виявити всі виявлені витоку пам'яті. Інструмент повинен надавати інформацію про місцезнаходження витоку, таку як рядок коду або функція, яка викликає витік.

  7. Відтворити і перевірити витоку пам'яті: Як тільки ви виявили витік пам'яті, спробуйте відтворити її у контрольованому середовищі. Потім перевірте витік, підтвердивши, що вона може бути використана для створення проблем або дефектів.

  8. Усуньте витоку пам'яті: Після перевірки витоків пам'яті попрацюйте з розробниками додатків, щоб усунути витоку і випустити нову версію програми, яка усуває проблеми.

  9. Повторне тестування і перевірка виправлень: Після внесення виправлень повторно протестуйте додаток, щоб переконатися, що витоку пам'яті були успішно усунені і що нових витоків не було.

Контрольний список:

  1. Перевірте, чи немає витоків ресурсів: Витоку пам'яті часто можуть бути ознакою витоку ресурсів, таких як дескриптори файлів, підключення до бази даних або мережеві сокети. Обов'язково перевірте наявність витоків ресурсів, а також пам'яті.

  2. Перевірте правильність виділення і звільнення пам'яті: Переконайтеся, що пам'ять виділена і звільнена належним чином і що відсутні пропущені або неправильні інструкції по звільненню.

  3. Перевірте наявність циклічних посилань: Циклічні посилання можуть викликати витоку пам'яті, якщо вони перешкоджають збору сміття об'єктами. Обов'язково перевірте наявність циклічних посилань в об'єктно-орієнтованих мовах програмування.

  4. Перевірте, чи не використовується надмірно багато пам'яті: Надмірне використання пам'яті може бути ознакою витоків пам'яті, навіть якщо пам'ять в кінцевому підсумку звільнена. Обов'язково стежте за використанням пам'яті під час тестування.

  5. Перевірте узгодженість між виділеної і звільненій пам'яттю: Переконайтеся, що об'єм виділеної пам'яті відповідає обсягу вільної пам'яті і що немає неврахованих виділень або звільнень.

  6. Тест на крайні випадки: Протестуйте програму в різних умовах, таких як високі навантаження, великі набори даних або тривалі періоди використання, щоб виявити будь-які потенційні витоку пам'яті, які можуть виникнути тільки при певних умовах.

  7. Використовуйте інструменти тестування: Існує безліч інструментів автоматичного тестування для виявлення витоків пам'яті, таких як Valgrind для додатків C і C ++ або Java Memory Analyzer для додатків Java. Розгляньте можливість використання цих інструментів в доповнення до ручного тестування.

  8. Повторне тестування після виправлень: Після усунення витоків пам'яті обов'язково повторно протестуйте додаток, щоб переконатися, що витоку були успішно усунені і що нових витоків не було.

Набір інструментів для усунення Витоків пам'яті

Ручні Інструменти:

  • gdb – The GNU Project Debugger: Популярний відладчик командного рядка для додатків на C і C ++, gdb може використовуватися для виявлення і розслідування витоків пам'яті.

  • Visual Studio Debugger: Графічний відладчик для додатків Windows Visual Studio Debugger також можна використовувати для виявлення та розслідування витоків пам'яті.

  • Valgrind: Потужний інструмент для виявлення витоків пам'яті в додатках на C і C ++, Valgrind надає докладну інформацію про використання пам'яті і може виявляти широкий спектр помилок пам'яті.

  • AddressSanitizer: Детектор помилок пам'яті для програм C і C ++, AddressSanitizer може виявляти витоку пам'яті, переповнення буфера і інші помилки, пов'язані з пам'яттю.

  • LeakSanitizer: Інший детектор помилок пам'яті для додатків на C і C ++, LeakSanitizer, спеціально орієнтований на виявлення витоків пам'яті.

  • Electric Fence: Інструмент налагодження пам'яті для програм C і C ++, Electric Fence може виявляти переповнення буфера, подвійне звільнення та інші помилки пам'яті, які можуть викликати витоку пам'яті.

  • Purify: Комерційний інструмент для виявлення витоків пам'яті та інших помилок пам'яті в додатках C, C ++ і Java, Purify надає докладні звіти про використання пам'яті і може допомогти точно визначити витоку пам'яті.

  • BoundsChecker: Інший комерційний інструмент для виявлення витоків пам'яті та інших помилок пам'яті в додатках на C і C ++, BoundsChecker, надає докладні звіти про використання пам'яті і може допомогти визначити причину витоків пам'яті.

  • Application Verifier: Безкоштовний інструмент від Microsoft для виявлення витоків пам'яті та інших помилок пам'яті в додатках Windows Application Verifier може допомогти визначити причину витоків пам'яті та інших помилок, пов'язаних з пам'яттю.

  • Debug Diagnostic Tool: Безкоштовний інструмент від Microsoft для виявлення витоків пам'яті та інших помилок пам'яті в додатках Windows, Debug Diagnostic Tool надає докладну інформацію про використання пам'яті і може допомогти визначити причину витоків пам'яті.

Автоматизовані інструменти:

  • Memory Validator: Комерційний інструмент для виявлення витоків пам'яті та інших помилок пам'яті в додатках Windows, Memory Validator надає докладні звіти про використання пам'яті і може допомогти точно визначити витоку пам'яті.

  • Intel Inspector: Комерційний інструмент для виявлення витоків пам'яті та інших помилок пам'яті в додатках на C і C ++, Intel Inspector надає докладні звіти про використання пам'яті і може допомогти визначити причину витоків пам'яті.

  • Rational PurifyPlus: Комерційний інструмент для виявлення витоків пам'яті та інших помилок пам'яті в додатках C, C ++ і Java, Rational PurifyPlus надає докладні звіти про використання пам'яті і може допомогти точно визначити витоку пам'яті.

  • AppPerfect Java Profiler: Комерційний інструмент для виявлення витоків пам'яті та інших помилок пам'яті в додатках Java, AppPerfect Java Profiler надає докладні звіти про використання пам'яті і може допомогти визначити причину витоків пам'яті.

  • JProfiler: Комерційний інструмент для виявлення витоків пам'яті та інших помилок пам'яті в додатках Java, JProfiler надає докладні звіти про використання пам'яті і може допомогти точно визначити витоку пам'яті.

  • YourKit Java Profiler: YourKit Java Profiler - це комерційний інструмент для виявлення витоків пам'яті та інших помилок пам'яті в додатках Java, який надає докладні звіти про використання пам'яті і може допомогти визначити причину витоків пам'яті.

  • HeapHero: Хмарний сервіс HeapHero для виявлення витоків пам'яті та інших помилок пам'яті в додатках Java надає докладні звіти про використання пам'яті і може допомогти точно визначити витоку пам'яті.

  • HP LoadRunner: HP LoadRunner - комерційний інструмент для тестування продуктивності і масштабованості прикладних програм, який також можна використовувати для виявлення витоків пам'яті.

  • Apache JMeter: Apache JMeter - безкоштовний інструмент з відкритим вихідним кодом для тестування продуктивності і масштабованості прикладних програм, який також можна використовувати для виявлення витоків пам'яті.

  • Microsoft Application Insights: Комерційний інструмент для моніторингу продуктивності і використання додатків Microsoft Application Insights також може використовуватися для виявлення витоків пам'яті та інших помилок, пов'язаних з пам'яттю.

Загальна перерахування слабких місць (CWE)

• CWE-401: відсутній звільнення пам'яті після закінчення терміну служби – ця проблема виникає, коли пам'ять виділена, але не звільнена належним чином після того, як вона більше не потрібна, що призводить до витоків пам'яті.

• CWE-120: Копіювання в буфер без перевірки розміру вхідних даних ('Класичне переповнення буфера') – Ця слабкість виникає, коли дані копіюються в буфер без перевірки кордонів, що призводить до пошкодження пам'яті і потенційним витокам пам'яті.

• CWE-416: Використання після звільнення – ця слабкість виникає, коли пам'ять звільнена, але все ще використовується, що призводить до невизначеної поведінки і потенційним витокам пам'яті.

• CWE-690: розіменування НУЛЬОВОГО покажчика – ця слабкість виникає, коли програма разыменовывает нульовий покажчик, що призводить до невизначеної поведінки і потенційним витокам пам'яті.

• CWE-122: Переповнення буфера на основі купи – ця вразливість виникає, коли дані копіюються в буфер на основі купи без перевірки кордонів, що призводить до пошкодження пам'яті і потенційним витокам пам'яті.

• CWE-476: розіменування НУЛЬОВОГО покажчика – ця слабкість виникає, коли програма разыменовывает нульовий покажчик, що призводить до невизначеної поведінки і потенційним витокам пам'яті.

• CWE-825: розіменування вказівника з вичерпаним терміном дії – ця вразливість виникає, коли програма разыменовывает вказівник на звільнений об'єкт, що призводить до невизначеної поведінки і потенційним витокам пам'яті.

• CWE-134: Неконтрольована рядок формату – ця слабкість виникає, коли програма дозволяє передавати надані користувачем рядка формату в функцію форматування, що призводить до пошкодження пам'яті і потенційним витокам пам'яті.

• CWE-690: розіменування НУЛЬОВОГО покажчика – ця слабкість виникає, коли програма разыменовывает нульовий покажчик, що призводить до невизначеної поведінки і потенційним витокам пам'яті.

• CWE-121: Переповнення буфера на основі стека – ця вразливість виникає, коли дані копіюються в буфер на основі стека без перевірки кордонів, що призводить до пошкодження пам'яті і потенційним витокам пам'яті.

Топ-10 CVE, пов'язаних з витоками пам'яті

• CVE-2023-25566 – GSS-NTLMSSP - це плагін mechglue для бібліотеки GSSAPI, який реалізує аутентифікацію NTLM. До версії 1.2.0 при аналізі імен користувачів могла виникати витік пам'яті, яка могла викликати відмову в обслуговуванні. Доменна частина імені користувача може бути перевизначено, що призводить до витоку виділеної області пам'яті розміром з доменне ім'я. Зловмисник може допустити витік пам'яті через основну точку входу `gss_accept_sec_context`, що потенційно може викликати відмову в обслуговуванні. Ця проблема виправлена у версії 1.2.0.

• CVE-2023-23631 – github.com/ipfs/go-unixfsnode є основним вузлом ADL IPLD, який обгортає реалізацію protobuf від go-codec-dagpb для включення шляху. У версіях priot до 1.5.2 спроба прочитати спотворені каталоги з поділом HAMT може викликати паніку і витоку віртуальної пам'яті. Якщо ви читаєте ненадійний користувальницький введення, зловмисник може викликати паніку. Це викликано підробленими параметром у вузлах розгалуження каталогу HAMT. Користувачам рекомендується виконати оновлення. Відомих обхідних шляхів для цієї проблеми не існує.

• CVE-2023-23625 – go-unixfs - це реалізація unix-подібної файлової системи поверх ipld merkledag. Спроба прочитати спотворені каталоги з поділом HAMT може викликати паніку і витоку віртуальної пам'яті. Якщо ви читаєте ненадійний користувальницький введення, зловмисник може викликати паніку. Це викликано підробленими параметром `fanout` у вузлах каталогу HAMT. Користувачам рекомендується оновитися до версії 0.4.3, щоб вирішити цю проблему. Користувачі, яким не вдалося виконати оновлення, не повинні передавати ненадійні дані користувача функції декодування.

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

• CVE-2023-23500 – Проблема була усунена за допомогою покращеної обробки пам'яті. Ця проблема вирішується в macOS Ventura 13.2, iOS 15.7.3 і iPadOS 15.7.3, tvOS 16.3, watchOS 9.3, iOS 16.3 і iPadOS 16.3. Додаток може бути здатна передавати конфіденційну стан ядра.

• CVE-2023-23205 – У lib60870 v2.3.2 була виявлена проблема. У lib60870/lib60870-C/examples/multi_client_server/multi_client_server.c стався витік пам'яті.

• CVE-2023-23145 – Було виявлено, що GPAC версії 2.2-rev0-gab012bbfb-master містить витік пам'яті в функції lsr_read_rae_full.

• CVE-2023-22417 – Відсутність звільнення пам'яті після закінчення терміну дії уразливості в демона потокової обробки (flowd) Juniper Networks Junos OS дозволяє зловмисникові, який не пройшов перевірку автентичності в мережі, викликати відмову в обслуговуванні (DoS). У середовищі IPSec VPN витік пам'яті буде виявлена, якщо налаштована група DH або ECDH. Врешті-решт процес flowd завершиться збоєм і перезапуститься. Ця проблема зачіпає ОС Juniper Networks Junos серії SRX: всі версії до 19.3R3-S7; 19.4 версії до 19.4R2-S8, 19.4R3-S10; 20.2 версії до 20.2R3-S6; 20.3 версії до 20.3R3-S5; 20.4 версії до 20.4R3-S5; 21.1 версії до 21.1R3-S4; 21.2 версії до 21.2R3; 21.3 версії до 21.3R3; 21.4 версії до 21.4R2.

• CVE-2023-22414 – Відсутність звільнення пам'яті після закінчення терміну дії уразливості в гнучкому концентраторі PIC (FPC) Juniper Networks Junos OS дозволяє суміжного зловмиснику, який не пройшов перевірку автентичності, з тієї ж загальної фізичної або логічної мережі викликати витік пам'яті купи і привести до збою FPC. У всіх серіях Junos PTX і QFX10000, коли обробляються певні пакети багатоадресної розсилки EVPN VXLAN, спостерігається витік пам'яті купи FPC. Використання пам'яті FPC можна відстежувати за допомогою команди CLI "показати велику купу". Нижче наведено приклад виводу. База ідентифікаторів Загальна (b) Вільна (b) Використовується (b) % Використаного Піку імені % — --- --- --- --- — ---- ---- 0 37dcf000 3221225472 1694526368 1526699104 47 Ядро 47 1 17dcf000 1048576 1048576 0 0 TOE DMA 0 2 17ecf000 1048576 1048576 0 0 DMA 0 3 17fcf000 534773760 280968336 253805424 47 Пакет DMA 47 Ця проблема зачіпає: Juniper Networks ОС Junos серії PTX і серії QFX10000 20.2 версії до 20.2R3-S6; 20.3 версії до 20. 3R3-S6; 20.4 версії до 20.4R3-S4; 21.1 версії до 21.1R3-S3; 21.2 версії до 21.2R3-S1; 21.3 версії до 21.3R3; 21.4 версії до 21.4R3; 22.1 версії до 22.1R2; 22.2 версії до 22.2R2. Ця проблема не впливає на Juniper Networks Версії ОС Junos до 20.1R1 для серій PTX і QFX10000.

• CVE-2023-22410 – Відсутність звільнення пам'яті після закінчення терміну дії уразливості в Juniper Networks Junos OS на платформах серії MX з лінійними картами MPC10 / MPC11 дозволяє зловмисникові, який не пройшов перевірку автентичності, викликати відмову в обслуговуванні (DoS). Пристрої вразливі тільки в тому випадку, якщо включена функція виявлення підозрілого потоку управління (scfd). Після включення цієї специфічної функції зловмисник відправляє певний трафік, викликає динамічне виділення пам'яті, і вона не звільняється. Пам'ять не звільняється навіть після відключення цієї функції. Тривала обробка такого трафіку в кінцевому підсумку призведе до нестачі пам'яті, що не дозволить всім службам продовжувати функціонувати і потребує перезапуску вручну для відновлення. Використання пам'яті FPC можна відстежувати за допомогою команди CLI "показати fpc шасі". При виконанні наведеної вище команди можна переглянути пам'ять AftDdosScfdFlow, щоб виявити витік пам'яті. Ця проблема зачіпає ОС Juniper Networks Junos серії MX: всі версії до 20.2R3-S5; 20.3 версії 20.3R1 і більш пізні версії.

Витоку пам'яті подвиги

Переповнення буфера: виникає, коли програма записує в буфер більше даних, ніж він може вмістити, в результаті чого додаткові дані замінюють сусідні комірки пам'яті. Це може призвести до витоків пам'яті, якщо перезаписанная пам'ять містить покажчики на динамічно виділяється пам'ять, які не звільнені належним чином, або якщо перезаписанная пам'ять містить критичні структури даних, які можуть вплинути на стабільність системи.

Використання-після-безкоштовно: вразливість виникає, коли програма використовує покажчик, який вказує на пам'ять, яка вже була звільнена. Це може призвести до витоків пам'яті, якщо вказівник використовується для доступу до динамічно виділеної пам'яті, яка не звільнена належним чином, або якщо покажчик використовується для доступу до критично важливих структур даних, які можуть вплинути на стабільність системи.

Подвійний безкоштовний: уразливість подвійного звільнення виникає, коли програма двічі звільняє одну і ту ж комірку пам'яті, що призводить до пошкодження пам'яті і потенційним витокам пам'яті, якщо звільнена пам'ять не очищена належним чином.

Неинициализированная пам'ять: уразливості виникають, коли програма використовує неинициализированную пам'ять, що призводить до невизначеної поведінки і потенційним витокам пам'яті, якщо неинициализированная пам'ять містить покажчики на динамічно виділяється пам'ять, які не звільняються належним чином.

Виснаження пам'яті: виникає, коли програма використовує всю доступну пам'ять, що призводить до проблем з продуктивністю, виснаження ресурсів або відмови в обслуговуванні, що може побічно вплинути на безпеку і доступність системи.

Умови гонки: виникають, коли кілька потоків або процесів одночасно звертаються до одній і тій же комірці пам'яті, що призводить до несподіваного поведінки і потенційним витокам пам'яті, якщо доступ до пам'яті не синхронізований належним чином.

Практикуючись в тестуванні на Витоку пам'яті

Виберіть мову програмування або фреймворк, з яким ви знайомі, або той, про якого ви хочете дізнатися більше.

Напишіть просту програму, яка виділяє пам'ять динамічно, використовуючи такі функції, як malloc() new.

Використовуйте програму, запускаючи її з різними вхідними значеннями або в різних умовах, таких як навантажувальне тестування або стрес-тестування.

Використовуйте профілювальник пам'яті або інструмент моніторингу, щоб відстежувати використання пам'яті програмою з плином часу і виявляти будь-які витоку пам'яті, які можуть статися.

Проаналізуйте звіти про втрату пам'яті, створені або профілювальником засобом моніторингу, і спробуйте зрозуміти першопричини витоків.

Отладьте програму, визначивши шляхи коду, які призводять до витоків пам'яті, і усунути проблеми, які їх викликають.

Повторіть процес з більш складними програмами або з програмами, написаними на різних мовах або платформах, щоб отримати більш широке уявлення про втрату пам'яті та їх причини.

Дізнайтеся про поширених методах усунення витоків пам'яті, таких як збирання сміття, інтелектуальні покажчики або пули пам'яті, і поекспериментуйте з ними в своїх програмах.

Співпрацюйте з іншими розробниками або тестерами, щоб обмінюватися досвідом та передовими методами тестування та усунення витоків пам'яті.

Будьте в курсі останніх інструментів і методів виявлення та запобігання витоків пам'яті та включайте їх в свій робочий процес розробки.

Для вивчення Витоку пам'яті

Розберіться в основах управління пам'яттю на обраній вами мові програмування або фреймворку, в тому числі в тому, як виділяється та звільняється пам'ять, а також як працюють вказівники та посилання.

Дізнайтеся про різних типах витоків пам'яті, таких як витоку купи, стека і ядра, а також про їх причини та наслідки.

Ознайомтеся з поширеними інструментами і методами виявлення витоків пам'яті, такими як профилировщики пам'яті, інструменти статичного аналізу та інструменти динамічного тестування.

Вивчіть поширені уразливості і експлойти, пов'язані з витоком пам'яті, і дізнайтеся, як ідентифікувати і пом'якшувати їх у вашому коді.

Дізнайтеся про рекомендаціях щодо запобігання витоку пам'яті, таких як використання сміття, інтелектуальних покажчиків або пулів пам'яті і включення їх у робочий процес розробки.

Поекспериментуйте з написанням програм, які навмисно містять витоку пам'яті, щоб попрактикуватися в їх виявленні і усуненні.

Беріть участь в онлайн-форумах або спільнотах, присвячених виявленню і запобіганню витоку пам'яті, і діліться своїм досвідом та ідеями з іншими.

Читайте книги або онлайн-керівництва про втрату пам'яті і пов'язаних з ними темах, таких як переповнення буфера, уразливості після звільнення від використання або розпилення купи.

Відвідуйте навчальні курси чи семінари, присвячені виявленню і запобіганню витоку пам'яті, або найміть професійного тренера для проведення індивідуальних інструктажів.

Практикуйте постійне навчання та удосконалення та будьте в курсі останніх тенденцій і інструментів у сфері виявлення та запобігання витоків пам'яті.

Книги з оглядом Витоків пам'яті

Розуміння витоків пам'яті та управління ними Річард Стівенс і Ніл Метью – У цій книзі представлений детальний огляд витоків пам'яті та способів їх попередження і управління ними в різних мовах програмування і середовищах.

Управління пам'яттю: Алгоритми і реалізація на C /C++ автор: Білл Бланден – Ця книга присвячена методам управління пам'яттю і оптимізації в C і C ++, включаючи стратегії виявлення та усунення витоків пам'яті.

Написання надійного коду: методи Microsoft для розробки програм на C без помилок Стів Магуайр – Ця класична книга від Microsoft містить поради та рекомендації по написанню надійних і безпечних програм на мові Сі, включаючи рекомендації з виявлення та усунення витоків пам'яті.

Розширена компіляція C та C ++ Мілан Стевановіч – Ця книга охоплює передові теми програмування на C і C ++, включаючи управління пам'яттю і оптимізацію, і містить практичні поради щодо запобігання витоків пам'яті та інших поширених помилок.

Мистецтво налагодження з допомогою GDB, DDD і Eclipse Норман Мэтлофф і Пітер Джей Зальцман – Ця книга містить рекомендації по використанню засобів налагодження для виявлення та усунення витоків пам'яті та інших проблем в програмах на C та C ++.

Ефективний C ++: 55 конкретних способів поліпшити ваші програми та проекти Скотт Мейерс – Ця книга пропонує практичні поради щодо написання ефективного коду на C ++, включаючи методи запобігання витоків пам'яті та інших поширених помилок.

Системне програмування Linux: звернення безпосередньо до ядра і бібліотеці C Роберт Лав – Це всеосяжне керівництво з системного програмування в Linux включає главу про управління пам'яттю, що охоплює такі теми, як віртуальна пам'ять, розподіл пам'яті і витоку пам'яті.

Безпечне кодування на C та C ++ Роберт С. Сикорд – Ця книга присвячена питанням безпеки, пов'язаних з програмуванням на C і C ++, включаючи безпеку пам'яті і витоку пам'яті, і містить рекомендації про те, як написати безпечний код, який мінімізує ризик використання.

Сучасне програмування на C ++ з розробкою, заснованої на тестуванні: краще кодите, краще спіть Джефф Лангр – У цій книзі розповідається про сучасні методи програмування на C ++, включаючи управління пам'яттю і оптимізацію, з акцентом на використання розробки на основі тестування для поліпшення якості коду і зниження ризику витоків пам'яті.

C ++ Праймер автор: Ліппман, Ладжойе і Му – Це всеосяжне керівництво по програмуванню на C ++ охоплює методи управління пам'яттю і оптимізації, включаючи стратегії виявлення та усунення витоків пам'яті. Це відмінний ресурс як для початківців, так і для досвідчених програмістів, які хочуть покращити свої навички роботи з C ++.

Список витоків корисного навантаження пам'яті

  • Корисне навантаження для купчастого розпилення: Цей тип корисного навантаження включає заповнення пам'яті купи певним шаблоном, зазвичай NOP sled або шеллкодом, щоб спростити використання уразливості переповнення купи.

  • Корисне навантаження, орієнтована на повернення (ROP): Цей тип корисного навантаження включає в себе об'єднання в ланцюжок коротких послідовностей інструкцій, відомих як гаджети, які вже існують в коді програми або бібліотеках, щоб обійти заходи по пом'якшенню наслідків використання, такі як рандомізація розташування адресного простору (ASLR) або запобігання виконанню даних (DEP).

  • Корисне навантаження після звільнення від використання: Цей тип корисного навантаження включає в себе маніпулювання розташуванням пам'яті програми таким чином, щоб вона могла отримати доступ до об'єкта, який вже був звільнений або знищений, і змінювати його, що потенційно може призвести до пошкодження пам'яті або виконання коду.

  • Корисне навантаження переповнення буфера на основі стека: Цей тип корисного навантаження включає перезапис адреси, повернення або покажчика функції в стеку певною адресою пам'яті або шеллкодом, щоб перехопити потік управління програмою.

  • Корисне навантаження рядка формату: Цей тип корисного навантаження передбачає використання спецификаторов рядка формату в керованих користувачем вхідних даних, таких як інструкції printf або fprintf, для читання або запису довільних комірок пам'яті, що потенційно призводить до витоків пам'яті або виконання коду.

Як захиститися від витоків пам'яті

  1. Підтримуйте своє програмне забезпечення в актуальному стані: Переконайтеся, що ви використовуєте останню версію своєї операційної системи, веб-браузера та іншого програмного забезпечення, оскільки вони часто містять виправлення безпеки та виправлення помилок, що усувають проблеми, пов'язані з витоком пам'яті.

  2. Використовуйте безпечні для пам'яті мови програмування: Розгляньте можливість використання мов програмування, таких як Java, Python або Rust, які надають вбудовані функції безпеки пам'яті, такі як автоматичне керування пам'яттю або перевірка кордонів, що може допомогти запобігти витоку пам'яті.

  3. Використовуйте інструменти статичного і динамічного аналізу: Використовуйте такі інструменти, як статичні аналізатори або засоби динамічної перевірки пам'яті, такі як Valgrind або AddressSanitizer, щоб допомогти виявити витоку пам'яті і інші проблеми, пов'язані з пам'яттю у вашому коді.

  4. Дотримуйтесь методам безпечного кодування: Дотримуйтесь рекомендацій щодо безпечного кодування, таких як відмова від небезпечних функцій, перевірка кордонів введення та використання безпечних для пам'яті типів даних, щоб запобігти витоку пам'яті і інші уразливості.

  5. Моніторинг системних ресурсів: Слідкуйте за використанням ресурсів вашої системи, таких як завантаження пам'яті і процесора, щоб виявити ненормальна поведінка, що може вказувати на витік пам'яті або інші проблеми з продуктивністю.

  6. Обмеження привілеїв користувача: Обмежте права користувача, щоб зменшити вплив витоків пам'яті або інших вразливостей, оскільки зловмисники отримали доступ до системи з підвищеними привілеями, можуть використовувати їх для використання витоків пам'яті або інших вразливостей.

  7. Використовуйте інструменти безпеки: Використовуйте засоби безпеки, такі як міжмережеві екрани, системи виявлення та попередження вторгнень, а також антивірусне програмне забезпечення, щоб допомогти виявити і запобігти експлойти, пов'язані з витоком пам'яті.

Заходи з усунення витоків пам'яті

  1. Використовуйте автоматичне керування пам'яттю: Використання мови програмування або фреймворку, що забезпечує автоматичне управління пам'яттю, наприклад, збирання сміття або підрахунок посилань, може допомогти запобігти витоку пам'яті шляхом автоматичного звільнення пам'яті, коли вона більше не потрібна.

  2. Використовуйте статичний аналіз коду: Інструменти статичного аналізу коду можуть допомогти виявити потенційні витоку пам'яті і інші проблеми в коді під час розробки, перш ніж вони будуть запущені у виробництво.

  3. Використовуйте динамічний аналіз пам'яті: Інструменти динамічного аналізу пам'яті, такі як Valgrind або AddressSanitizer, можуть допомогти виявити витоку пам'яті і інші проблеми, пов'язані з пам'яттю, під час виконання.

  4. Використовуйте безпечні для пам'яті мови: Використання безпечних для пам'яті мов, таких як Java, Python або Rust, може допомогти запобігти витоку пам'яті, надаючи вбудовані функції безпеки пам'яті, такі як автоматичне керування пам'яттю або перевірка кордонів.

  5. Використовуйте безпечні для пам'яті методи кодування: Дотримуйтесь методам безпечного кодування, таких як використання функцій безпечного виділення пам'яті, перевірка кордонів введення та використання безпечних для пам'яті типів даних, щоб допомогти запобігти витоку пам'яті і інші уразливості.

  6. Відстежувати використання ресурсів: Відстежуйте використання ресурсів, таких як завантаження пам'яті і процесора, щоб виявити ненормальна поведінка, що може вказувати на витік пам'яті або інші проблеми з продуктивністю.

  7. Впровадження контролю доступу: Вбудуйте засоби контролю доступу, щоб обмежити привілеї користувачів і зменшити вплив витоків пам'яті або інших вразливостей.

  8. Використовуйте безпечні методи кодування: Дотримуйтесь методам безпечного кодування, таким як перевірка вхідних даних, обробка помилок і безпечне управління пам'яттю, щоб допомогти запобігти витоку пам'яті і інші уразливості.

Висновок

Витоку пам'яті є поширеною проблемою програмного забезпечення, яка може призвести до серйозних вразливостей в системі безпеки і проблем з продуктивністю. Вони виникають, коли пам'ять виділена, але не звільнена належним чином, що з часом призводить до витоку пам'яті і призводить до вичерпання ресурсів і системних збоїв.

Щоб запобігти витоку пам'яті, важливо використовувати безпечні для пам'яті мови програмування, слідувати методам безпечного кодування, використовувати автоматизовані і динамічні інструменти аналізу пам'яті і контролювати системні ресурси. Також важливо запровадити контроль доступу і обмежити привілеї користувачів, щоб зменшити вплив витоків пам'яті та інших вразливостей.

На додаток до профілактики важливо регулярно тестувати і сканувати пам'ять на предмет витоків, як вручну, так і за допомогою автоматизованих інструментів, щоб виявити і усунути проблеми, перш ніж вони зможуть бути використані зловмисниками.

Слідуючи цим рекомендаціям, організації можуть підвищити безпеку та стабільність своїх програмних систем і захистити від ризиків, пов'язаних з витоками пам'яті.

Інші Послуги

Готові до безпеки?

зв'язатися з нами