Cos'è il Buffer Overflow? Prevenzione e Tipi di Attacchi al Buffer

Immagina di riempire un secchio d'acqua e di cercare di riempirlo più di quanto possa contenere.

Ovviamente, trabocca, vero?

Il concetto di buffer overflow è simile. È un tipo di attacco informatico che può causare danni irreversibili.

Per questo motivo è importante avere pratiche di protezione e sicurezza informatica in atto. Gli strumenti di protezione contro gli attacchi DDoS aiutano a proteggere le applicazioni e a prevenire gli attacchi DDoS. Esploriamo il concetto di buffer overflow e perché è essenziale avere software di protezione DDoS.

I buffer overflow sono spesso il risultato di una mancanza di validazione dell'input, dove il programma non controlla la lunghezza o il formato dei dati scritti nel buffer. Un buffer overrun può permettere agli attaccanti di iniettare i loro dati nel buffer e portare a sovrascrivere dati critici o l'esecuzione di codice malevolo. Questo può potenzialmente causare il crash del sistema o essere preso in controllo dall'attaccante, diventando una minaccia per la sicurezza delle applicazioni e lo sviluppo del software.

L'attaccante può impostare un nuovo valore nella posizione in cui si trova la funzione sfruttata, alterando così il percorso di esecuzione del processo. Questo può causare il crash del programma che utilizza il buffer o l'esecuzione di codice arbitrario. Gli attaccanti possono ottenere l'accesso al computer, alla rete o all'allocazione della memoria per forzare crash o vulnerabilità di sicurezza che permettono loro di prendere il controllo del sistema compromesso.

Come funziona un attacco di buffer overflow

L'attaccante utilizza tipicamente una combinazione di dati di input appositamente creati e codice malevolo per sfruttare le vulnerabilità nel software del sistema mirato. Il codice malevolo manipola il buffer, traboccando e permettendo all'attaccante di eseguire questo codice.

Per effettuare un attacco di buffer overflow, l'attaccante identifica prima un sistema vulnerabile o un'applicazione software e crea un payload di dati progettato per sfruttare la vulnerabilità. Un vettore di attacco basato su rete o web, come siti web malevoli o email, consegna il payload.

Il sistema target riceve il payload e processa l'applicazione software, che tenta di memorizzare i dati in arrivo nel buffer. Se il buffer non è abbastanza grande per accogliere i dati, traboccherà e permetterà al codice di eseguire come previsto.

L'attaccante può quindi ottenere il controllo del sistema e potenzialmente rubare dati sensibili, interrompere le operazioni o ottenere l'accesso a sistemi aggiuntivi sulla rete. È essenziale aggiornare regolarmente le applicazioni software e implementare misure di sicurezza come firewall e sistemi di rilevamento delle intrusioni per prevenire attacchi di buffer overflow.

Attacchi di buffer overflow nel passato

Prima di apprendere i tipi di attacchi di buffer overflow, diamo un'occhiata ad alcuni incidenti popolari di attacchi di buffer nella storia.

• Uno dei primi worm informatici a ricevere una notevole attenzione dai media mainstream è stato il 2 novembre 1988, Morris worm, ora noto come il worm di Internet. L'attacco del Morris worm ha sfruttato diverse vulnerabilità, tra cui UNIX sendmail (usando backdoor), finger (attraverso un buffer overflow) e rsh/rexec. Inoltre, è stato in grado di indovinare password deboli.
• Nel novembre 2014, la Sony Pictures Entertainment ha subito una grave violazione dei suoi sistemi informatici causata da un attacco di buffer overflow. Gli attaccanti hanno rubato informazioni sensibili, tra cui film non ancora rilasciati e dati personali di dipendenti e celebrità.
• Nel giugno 2011, Citigroup bank ha subito un attacco di buffer overflow che ha dato agli hacker accesso alle informazioni personali di oltre 200.000 clienti, tra cui i loro nomi, indirizzi e numeri di conto. Gli attaccanti hanno utilizzato queste informazioni per rubare oltre 2,7 milioni di dollari dalla banca.
• I sviluppatori di Libgcrypt hanno emesso un aggiornamento di patch di sicurezza nel gennaio 2021 dopo aver scoperto una grave vulnerabilità di buffer overflow basata su heap nel software. Il bug avrebbe permesso agli attaccanti di scrivere codice arbitrario e prendere di mira le macchine. Questo buffer overflow è stato scoperto da un ricercatore di Google Project Zero.

Tipi di attacchi di buffer overflow

A seconda del linguaggio di programmazione e del sistema operativo (OS), ci sono diverse tecniche per sfruttare le vulnerabilità di buffer overflow. Gli attacchi sono categorizzati in base alla posizione del buffer nella memoria del processo. Alcuni tipi di attacchi di buffer overflow sono i seguenti.

Buffer overflow basato su stack

Uno stack contiene dati in modo last-in, first-out (LIFO). Un buffer overflow su stack è uno spazio di memoria continuo utilizzato per l'organizzazione dei dati associati alle chiamate di funzione, ai parametri, alle variabili locali e alle informazioni di gestione. È vuoto fino a quando il programma target richiede l'input dell'utente, come una password o un nome utente. Il programma quindi scrive un indirizzo di ritorno della memoria nello stack. L'input dell'utente viene posizionato in cima allo stack. Dopo aver elaborato lo stack, l'input dell'utente viene inviato all'indirizzo di ritorno specificato dal programma.

Uno stack ha una dimensione finita e uno sviluppatore deve riservare dello spazio per lo stack. Se l'input dell'utente è più lungo dello spazio dello stack, il programma non può verificarlo e quindi trabocca. L'overflow può diventare una minaccia alla sicurezza o una falla quando combinato con input malevoli.

Attacco di buffer overflow basato su heap

Un heap è una struttura di memoria utilizzata per gestire la memoria dinamica. Gli sviluppatori usano un heap per allocare memoria la cui dimensione è sconosciuta durante il tempo di compilazione, e la quantità di memoria è troppo grande per adattarsi allo stack. Un attacco di overflow dell'heap inonda lo spazio di memoria riservato per un programma ed è difficile da sfruttare. Sono più rari degli attacchi su stack.

Attacco di overflow intero

I linguaggi di programmazione generalmente definiscono una dimensione massima per gli interi. Superare questa dimensione può causare un errore o restituire un risultato errato entro il limite di lunghezza dell'intero. Quando si utilizza un intero in un'operazione aritmetica e il valore del risultato supera la dimensione massima dell'intero, ciò causa un attacco di overflow intero. Supponiamo che siano necessari 8 bit di memoria per memorizzare il valore 192. Durante il processo, se si aggiunge 64 al valore base, si arriva a 256. Questo valore non si adatta nello spazio di memoria allocato poiché richiederebbe 9 bit di memoria.

Attacco di overflow di stringhe di formato

In un attacco di stringa di formato, l'attaccante cambia il flusso di un'applicazione. Lo fa abusando delle funzioni di libreria di formattazione delle stringhe, come printf o sprintf, per manipolare gli spazi di memoria.

Attacco di overflow Unicode

Un attacco di overflow Unicode sfrutta la memoria richiesta per memorizzare una stringa nel formato Unicode piuttosto che nei caratteri American Standard Code for Information Interchange (ASCII). Gli attaccanti usano questo tipo di attacco di buffer overflow quando il programma si aspetta tutti gli input in caratteri ASCII.

Come prevenire gli attacchi di buffer overflow

Per prevenire i buffer overflow, i programmatori devono validare correttamente l'input e assicurarsi che i buffer siano abbastanza grandi da contenere i dati previsti. Inoltre, misure di sicurezza come la prevenzione dell'esecuzione dei dati (DEP) e la randomizzazione del layout dello spazio degli indirizzi (ASLR) possono aiutare a proteggere dagli attacchi di buffer overflow. Esaminiamo alcune misure per prevenire il buffer overflow:

• Utilizzare una protezione runtime del sistema operativo rende più difficile per gli attaccanti condurre con successo un attacco di buffer overflow.
• La randomizzazione del layout dello spazio degli indirizzi, o ASLR, aiuta a organizzare le posizioni delle aree critiche di un processo. Include la posizione dell'heap, dello stack e delle librerie.
• DEP assicura che le aree siano contrassegnate come eseguibili o non eseguibili e impedisce a un attaccante di eseguire istruzioni scritte in un'area tramite un buffer overflow.
• Una gestione delle eccezioni strutturata sovrascrive la protezione e blocca qualsiasi attacco utilizzando il buffer overflow basato su stack.
• Mantenere i dispositivi aggiornati assicura la scoperta delle vulnerabilità di buffer overflow. Tuttavia, è importante prendere misure di sicurezza tra il momento in cui la patch di sicurezza viene creata e distribuita.
• Seguire i principi del minimo privilegio (POLP) riduce le possibilità di un attacco di buffer overflow poiché utenti e applicazioni hanno il permesso richiesto per svolgere i loro compiti o eseguire attività essenziali.
• Utilizzare un linguaggio che non consenta buffer overflow, come Java o Python.
• Utilizzare la validazione e la sanitizzazione dell'input per garantire che i dati forniti dall'utente non superino lo spazio di memoria allocato per un buffer.
• Utilizzare pratiche di codifica sicure, come controllare i limiti degli array, per prevenire gli overflow.
• Utilizzare strumenti di sicurezza come firewall e sistemi di rilevamento delle intrusioni per monitorare e prevenire attacchi di buffer overflow.
• Mantenere i sistemi e il software aggiornati con le ultime patch di sicurezza e aggiornamenti per prevenire lo sfruttamento di vulnerabilità note.
• Educare i dipendenti e gli utenti sui rischi degli attacchi di buffer overflow e sull'importanza di seguire le migliori pratiche di sicurezza.

Software di protezione DDoS

Gli attacchi Distributed Denial of Service o DDoS sono un tipo di attacco informatico in cui numerosi computer, spesso compromessi da malware, vengono utilizzati per inviare un grande volume di traffico a un sito web o rete mirata per sopraffare e interrompere il traffico regolare. Il software di protezione DDoS è un software di sicurezza progettato per proteggere dagli attacchi DDoS.

Il software di protezione DDoS identifica e filtra il traffico malevolo da quello legittimo, permettendo al sistema target di funzionare normalmente. Sono disponibili diversi tipi di software di protezione DDoS, tra cui soluzioni basate su cloud, on-premise e ibride che combinano i due. Alcuni software di protezione DDoS includono funzionalità come la protezione firewall del sito web e la prevenzione delle intrusioni.

Le aziende dovrebbero investire in misure di sicurezza informatica come la protezione DDoS per aiutare a prevenire gli attacchi informatici. Ogni azienda ha esigenze diverse e scegliere il software giusto per la propria azienda aiuterà a essere meglio preparati. Ecco una griglia software per aiutare a scegliere tra i migliori sul mercato.

Proteggi i tuoi beni digitali

Nonostante queste precauzioni, i buffer overflow possono ancora verificarsi. Pertanto, le organizzazioni hanno bisogno di misure di sicurezza informatica robuste per rilevare e rispondere a questi attacchi in tempo. Tali misure possono includere valutazioni di sicurezza regolari, monitoraggio del traffico di rete e piani di risposta agli incidenti per contenere e rimediare rapidamente a eventuali attacchi.

In generale, i buffer overflow sono una seria minaccia per la sicurezza digitale. Le organizzazioni possono proteggersi e i loro dati sensibili implementando una corretta validazione dell'input e misure di sicurezza dalle conseguenze di un attacco di buffer overflow.