Ganzzahlüberlauf

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Grundlegende Informationen

Im Herzen eines Ganzzahlüberlaufs liegt die Beschränkung durch die Größe von Datentypen in der Computerprogrammierung und die Interpretation der Daten.

Beispielsweise kann ein 8-Bit-Unsigned-Integer Werte von 0 bis 255 darstellen. Wenn Sie versuchen, den Wert 256 in einem 8-Bit-Unsigned-Integer zu speichern, wird er aufgrund der Begrenzung seiner Speicherkapazität auf 0 zurückgesetzt. Ebenso wird bei einem 16-Bit-Unsigned-Integer, der Werte von 0 bis 65.535 speichern kann, durch Hinzufügen von 1 zu 65.535 der Wert auf 0 zurückgesetzt.

Darüber hinaus kann ein 8-Bit-Signed-Integer Werte von -128 bis 127 darstellen. Dies liegt daran, dass ein Bit zur Darstellung des Vorzeichens (positiv oder negativ) verwendet wird, sodass 7 Bits zur Darstellung des Betrags verbleiben. Die negativste Zahl wird als -128 dargestellt (binär 10000000), und die positivste Zahl ist 127 (binär 01111111).

Maximalwerte

Für potenzielle Web-Schwachstellen ist es sehr interessant, die maximal unterstützten Werte zu kennen:

{% tabs %} {% tab title="Rust" %}

fn main() {

let mut quantity = 2147483647;

let (mul_result, _) = i32::overflowing_mul(32767, quantity);
let (add_result, _) = i32::overflowing_add(1, quantity);

println!("{}", mul_result);
println!("{}", add_result);
}

{% endtab %}

{% tab title="C" %} Integer-Überlauf tritt auf, wenn eine arithmetische Operation das Maximum darstellbare Integer überschreitet und zu einem Wert führt, der kleiner als das Minimum ist. Dies kann zu unerwartetem Verhalten führen, wie z.B. dem Überschreiben von Speicherbereichen oder der Ausführung von Schadcode. Integer-Überläufe sind häufige Schwachstellen in C-Programmen, die von Hackern ausgenutzt werden können, um Sicherheitslücken auszunutzen. {% endtab %}

#include <stdio.h>
#include <limits.h>

int main() {
int a = INT_MAX;
int b = 0;
int c = 0;

b = a * 100;
c = a + 1;

printf("%d\n", INT_MAX);
printf("%d\n", b);
printf("%d\n", c);
return 0;
}

Beispiele

Reines Überlauf

Das gedruckte Ergebnis wird 0 sein, da wir das Zeichen überlaufen haben:

#include <stdio.h>

int main() {
unsigned char max = 255; // 8-bit unsigned integer
unsigned char result = max + 1;
printf("Result: %d\n", result); // Expected to overflow
return 0;
}

Vorzeichenbehaftete in vorzeichenlose Konvertierung

Betrachten Sie eine Situation, in der eine vorzeichenbehaftete Ganzzahl aus Benutzereingaben gelesen und dann in einem Kontext verwendet wird, der sie als vorzeichenlose Ganzzahl behandelt, ohne ordnungsgemäße Validierung:

#include <stdio.h>

int main() {
int userInput; // Signed integer
printf("Enter a number: ");
scanf("%d", &userInput);

// Treating the signed input as unsigned without validation
unsigned int processedInput = (unsigned int)userInput;

// A condition that might not work as intended if userInput is negative
if (processedInput > 1000) {
printf("Processed Input is large: %u\n", processedInput);
} else {
printf("Processed Input is within range: %u\n", processedInput);
}

return 0;
}

Weitere Beispiele

https://guyinatuxedo.github.io/35-integer_exploitation/int_overflow_post/index.html
Es wird nur 1 Byte verwendet, um die Größe des Passworts zu speichern, daher ist es möglich, es zu überlaufen und es glauben zu machen, dass seine Länge 4 beträgt, während es tatsächlich 260 beträgt, um den Längenprüfschutz zu umgehen.
https://guyinatuxedo.github.io/35-integer_exploitation/puzzle/index.html
Gegeben ein paar Zahlen, finden Sie mit Hilfe von z3 eine neue Zahl, die mit der ersten multipliziert die zweite ergibt:

(((argv[1] * 0x1064deadbeef4601) & 0xffffffffffffffff) == 0xD1038D2E07B42569)

https://8ksec.io/arm64-reversing-and-exploitation-part-8-exploiting-an-integer-overflow-vulnerability/
Es wird nur 1 Byte verwendet, um die Größe des Passworts zu speichern, daher ist es möglich, es zu überlaufen und es glauben zu machen, dass seine Länge 4 beträgt, während es tatsächlich 260 beträgt, um den Längenprüfschutz zu umgehen und in den Stapel die nächste lokale Variable zu überschreiben und beide Schutzmechanismen zu umgehen.

ARM64

Dies ändert sich nicht in ARM64, wie Sie in diesem Blog-Beitrag sehen können.

5.8 KiB Raw Blame History