Windows缓冲区溢出利用原理
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环形缓冲区代码设计
环形缓冲区设计文档
目录 1．任务概述 (3) 1.1 任务描述 (3) 1.2 功能需求 (3) 1.3 开发环境及工具 (3) 2．总体设计 (3) 2.1 基本设计概念和处理流程 (3) 2.2 循环缓冲区数据变化过程及读写指针变化过程 (4) 2.3 系统流程图 (6) 3．数据结构设计 (7) 4．接口设计 (8) 5．测试用例 (10) 6．修订记录 (10)
1．任务概述 1.1 任务描述 环形缓冲区设计。环形缓冲区是嵌入式系统中一种常见的重要的数据结构。主要用于生产者——消费者环境。生产者往缓冲区中生产数据，消费者从缓冲区中消费数据。 本设计缓冲区有一个读指针和一个写指针。读指针指向环形缓冲区中可读的数据，写指针指向环形缓冲区中可写的数据。通过移动读指针和写指针实现缓冲区的数据读取和写入。 1.2 功能需求 环形缓冲区的读用户（消费者）仅仅影响读指针，写用户（生产者）仅仅会影响写指针。 当仅仅有一个读用户和一个写用户，那么不需要互斥保护机制就可保证数据的正确性。但当有多个读写用户是，需要有相应的互斥保护机制来确保缓冲区的互斥访问及数据的安全性。 1.3 开发环境及工具 编辑工具：Source Insight 编译及运行系统环境：linux操作系统 2．总体设计 2.1 基本设计概念和处理流程 本设计主要是通过读写指针的移动来实现缓冲区的环形化。环形缓冲区与传统缓冲区相比缓冲区的利用率更高。 缓冲区的大小是手动输入的，即大小可变。缓冲区的读写位置是通过基地址加偏移量来计算的，偏移量即为读写指针的值。 互斥访问存在于多个读用户或者多个写用户之间；读写线程之间本应该是不存在互斥关系的，但因为读写数据的大小是手动输入的，所以本设计在读写线程之间设计了一个终端访问互斥量。 对于写缓冲区用户线程来说，线程的正常结束有两种可能，一种是源文件读到末尾；另一种是等待超时；但正常情况下一般都是第一种情况。读缓冲区用户来说，线程的正常结束只有等待超时，因为此时可能写缓冲线程已经结束，缓冲区长时间处于为空的状态下。 等待分写缓冲区线程等待和读缓冲区线程等待。当缓冲区满的时候，写缓冲线程就会阻塞，等待缓冲区可写的条件信号的发生。当缓冲区空的时候，读缓冲线程就会阻塞，等待缓冲区可读的条件信号的发生。 写缓冲线程在每写一次数据到缓冲区之后，都会发送一次缓冲区可读的条件信号，读缓冲线程在每从缓冲区读一次数据之后，都会发送一次缓冲区可写的条件信号。 主程序将会在所有子线程结束之后，才会结束。
缓冲区溢出攻击实验
HUNAN UNIVERSITY 课程实验报告 题目： Buflab-handout 学生姓名 学生学号 专业班级计科1403 (一)实验环境 联想ThinkPadE540 VM虚拟机ubuntu32位操作系统 (二)实验准备 1.使用tar xvf命令解压文件后，会有3个可执行的二进制文件bufbomb，hex2raw， makecookie。bufbomb运行时会进入getbuf函数，其中通过调用Gets函数读取字符 串。要求在已知缓冲区大小的情况下对输入的字符串进行定制完成特定溢出操作。 从给的PDF文件中我们得知getbuf函数为：
/ /Buffer size for getbuf #define NORMAL_BUFFER_SIZE 32 int getbuf() { char buf[NORMAL_BUFFER_SIZE]; Gets(buf); return 1; } 这个函数的漏洞在于宏定义的缓冲区的大小为32，若输入的字符串长于31（字符串末尾结束符）则会导致数据的覆盖，从而导致一系列损失；在此实验中，我们正是利用这个漏洞来完成实验。 2. hex2raw可执行文件就是将给定的16进制的数转成二进制字节数据。 Makecookie是产生一个userid。输入的相应的用户名产生相应的cookie值。 **我产生的cookie值为0x5eb52e1c，如下图所示： Level0: 实验要求：从英文的PDF文件中的“Your task is to get BUFBOMB to execute the code for smoke when getbuf executes its return statement, rather than returning to test. Note that your exploit string may also corrupt parts of the stack not directlyrelated to this stage, but this will not cause a problem, since smoke causes the program to exit directly.”这句话看出实验让我们在test运行完后，不直接退出，而是跳到smoke函数处执行然后退出，这点很重要！（本人之前一直没有成功就是错在这儿） Test源码： void test() { int val; // Put canary on stack to detect possible corruption volatile int local = uniqueval(); val = getbuf(); // Check for corrupted stack if (local != uniqueval()) { printf("Sabotaged!: the stack has been corrupted\n"); } else if (val == cookie) { printf("Boom!: getbuf returned 0x%x\n", val); validate(3);
YH26、YH27油压缓冲器设计原理及计算
YH5/640、YH26/830、YH27/1080 油压缓冲器设计原理及计算 河北东方机械厂 2006年12月10日
目录 1．油压缓冲器技术参数 (3) 2．设计原理介绍 (3) 3．产品结构分析 (4) 4．设计计算及强度校核 (5) （1）柱塞筒壁厚设计计算 （2）柱塞筒强度校核 （3）柱塞筒的稳定性校核 （4）压力缸壁厚设计计算 （5）压力缸壁厚强度校核 （6）压力缸焊缝强度校核 （7）导向套强度校核 （8）挡圈强度校核 （9）复位弹簧设计计算 （10）地脚螺栓强度校核
一、油压缓冲器技术参数见表1 表1 二、设计原理介绍 油压缓冲器是利用液体流动的阻尼，缓解轿箱或对重的冲击，具有良好的缓冲性能。油压缓冲器受到撞击后，液压油从压力缸内腔通过节流嘴与调节杆形成的环状孔隙进入柱塞筒的内腔，见图1，液压油的流量由锥形调节杆控制。随着柱塞筒的向下运动，节流嘴与调节杆形成的环状孔隙逐渐减小，导致制停力基本恒定，在接近行程末端时减速过程结束。在制停轿箱或对重过程中，其动能转化为油的热能，即消耗了轿箱或对重的动能。 排油截面积的设计：油压缓冲器的制动特性主要取决于排油截面的设计。合理地设计排油截面将使缓冲过程平稳，冲击力小。在节流嘴内孔确定的情况下，改变调节杆的锥度可达到合理的排油截面。应用流体力学原理可计算出合理的排油截面，从理论上计算出来的调节杆是一连续变
化的曲面，与锥面接近，但加工和测量比较困难。调节杆的实际锥度需要通过大量的试验后才能定型，以便达到最佳效果。 图1 三、产品结构分析 YH5/640、YH26/830、YH27/1080: 结构与我厂现有定型产品的结构基本相同，复位弹簧放在柱塞筒的内部，油标放在压力缸的侧面。该产品设计时采用全封闭结构，缓冲器作用期间无向外泄漏液压油的现象。缓冲器顶部装有密封螺塞部件，起到单向阀的作用（此项技术在我厂的定型缓冲器产品中已经采用，并获得国家专利），在缓冲器受到撞击时柱塞筒向下运动，此时密封螺塞部件受到内腔压力的作用而保持关闭的状态，当缓冲器复位时，在复位弹簧的作用下，柱塞筒向上运动，接近复位末端时单向阀打开，使缓冲器完全复位，具体结构见图2。 缓冲器的注油方式和油位检查：旋下密封螺塞部件和螺塞，从顶部注入液压油，然后用油标测量油位，油位应在油标上、下刻线之间，旋紧螺塞和密封螺塞部件。
缓冲区溢出攻击实验报告
缓冲区溢出攻击实验报告 班级：10网工三班学生姓名：谢昊天学号：46 实验目的和要求： 1、掌握缓冲区溢出的原理； 2、了解缓冲区溢出常见的攻击方法和攻击工具； 实验内容与分析设计： 1、利用RPC漏洞建立超级用户利用工具文件检测RPC漏洞，利用工具软件对进行攻击。攻击的结果将在对方计算机上建立一个具有管理员权限的用户，并终止了对方的RPC服务。 2、利用IIS溢出进行攻击利用软件Snake IIS溢出工具可以让对方的IIS溢出，还可以捆绑执行的命令和在对方计算机上开辟端口。 3、利用WebDav远程溢出使用工具软件和远程溢出。 实验步骤与调试过程： 1．RPC漏洞出。首先调用RPC（Remote Procedure Call)。当系统启动的时候，自动加载RPC服务。可以在服务列表中看到系统的RPC服务。利用RPC漏洞建立超级用户。首先，把文件拷贝到C盘跟目录下，检查地址段到。点击开始>运行>在运行中输入cmd>确定。进入DOs模式、在C盘根目录下输入 -,回车。检查漏洞。 2．检查缓冲区溢出漏洞。利用工具软件对进行攻击。在进入DOC模式、在C盘根目录下输入 ,回车。 3,利用软件Snake IIS溢出工具可以让对方的IIS溢出。进入IIS溢出工具软件的主界面. PORT:80 监听端口为813 单击IDQ溢出。出现攻击成功地提示对话框。 4．利用工具软件连接到该端口。进入DOs模式，在C盘根目录下输入 -vv 813 回车。5．监听本地端口（1）先利用命令监听本地的813端口。进入DOs模式，在C盘根目录下输入nc -l -p 813回车。（2）这个窗口就这样一直保留，启动工具软件snake，本地的IP 地址是，要攻击的计算机的IP地址是，选择溢出选项中的第一项，设置IP为本地IP地址，端口是813.点击按钮“IDQ溢出”。（3）查看nc命令的DOS框，在该界面下，已经执行了设置的DOS命令。将对方计算机的C盘根目录列出来，进入DOC模式，在C盘根目录下输入nc -l -p 813回车。 6．利用WebDav远程溢出使用工具软件和远程溢出。（1）在DOS命令行下执行，进入DOC 模式，在C盘根目录下输入回车。（2）程序入侵对方的计算机进入DOC模式，在C盘根目录下输入nc -vv 7788 回车。 实验结果： 1．成功加载RPC服务。可以在服务列表中看到系统的RPC服务，见结果图。 2．成功利用工具软件对进行攻击。 3．成功利用IIS溢出进行攻击利用软件Snake IIS溢出工具让对方的IIS溢出，从而捆绑
RS-485通信原理
一、RS485串口通信电路图 二.VxWorks中基于RS485总线的串口通信协议及实现 摘要：本文介绍了在嵌入式实时操作系统Vxworks下串行设备的驱动架构及实现，提出了一种基于RS-485总线的新型串口通信协议，重点讨论了基于这种协议的应用程序的设计方法，发送时主要采用了总线仲裁机制，接收时主要采用了字符合法性校验、长度校验、内容的CRC校验，提高了系统的通信效率和稳定性。 关键词：VxWorks；RS-485；通信协议；总线仲裁；CRC校验 1 引言 随着信息技术和互联网的飞速发展，以及计算机、通讯、数码产品等领域的高速增长，数字化时代已经来临。嵌入式设备是数字化时代的主流产品，嵌入式软件是数字化产品的核心，作为嵌入式软件的基础和关键，嵌入式操作系统在产业发展过程中扮演着越来越重要的角色，应用遍及工业自动化、网络通信、航空航天、医疗仪器等领域。 2 RS-485总线 RS-485总线接口是一种常用的串口，具有网络连接方便、抗干扰性能好、传输距离远等优点。RS-485收发器采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力，加上收发器具有高的灵敏度，能检测到低达200mv的电压，可靠通信的传输距离可达数千米。使用RS-485总线组网，只需一对双绞线就可实现多系统联网构成分布式系统、设备简单、价格低廉、通信距离长。
3 VxWorks中串口驱动的实现 VxWorks 操作系统是美国Wind River公司设计开发的嵌入式实时操作系统(RTOS)，是嵌入式开发环境的关键组成部分。Vxworks 操作系统的I/O 系统可以提供简单、统一、与任何设备无关的接口。这些设备包括：面向字符设备、随机块存储设备、虚拟设备、控制和监视设备以及网络设备。Vxworks 的I/O 系统包括基本I/O 系统和缓冲I/O 系统，具有比其他I/O 系统更快速，兼容性更好的特性。这对于实时系统是很重要的。 3.1 串口驱动架构 基于vxWorks的串口设备驱动程序架构，对vxWorks的 虚拟设备ttyDrv进行封装，向上将TTY设备安装到标 准的I/O系统中，上层应用通过标准的I/O 接口完成 对硬件设备的操作，向下提供对实际硬件设备的底层设 备驱动程序。其软件架构如图1所示。 由图1可知，串口设备驱动由两部分组成，一部分为对 ttyDrv进行封装，将串行设备安装到标准的I/O系统 中，提供对外的接口；另一部分为串行设备驱动程序， 提供对硬件设备的基本操作。 虚拟设备ttyDrv管理着I/O系统和真实驱动程序之间 的通信。在I/O系统方面，虚拟设备ttyDrv作为一个 字符型设备存在，它将自身的入口点函数挂在I/O系统 上，创建设备描述符并将其加入到设备列表中。当用户有I/O请求包到达I/O 系统中时，I/O系统会调用ttyDrv相应的函数响应请求。同时，ttyDrv管理了缓冲区的互斥和任务的同步操作。另一方面，ttyDrv负责与实际的设备驱动程序交换信息。通过设备驱动程序提供的回调函数及必要的数据结构，ttyDrv将系统的I/O请求作相应的处理后，传递给设备驱动程序，由设备驱动程序完成实际的I/O操作。 3.2 驱动初始化 串口设备的初始化xxDevInit流程如图2。 设备驱动的初始化过程首先调用系统函数ttyDrv()，该 函数通过调用iosDrvInstall()将ttyOpen()、 ttyIoctl()、tyRead()、tyRead、tyWrite安装到系统 驱动函数表中，供I/O系统调用。 接着根据用户入参对串口芯片寄存器进行初始化，安装 驱动函数指针。 最后调用系统函数ttyDevCreate()创建ttyDrv设备。
实验4 缓冲区溢出攻击实验
深圳大学实验报告课程名称：计算机系统(2) 实验项目名称：缓冲区溢出攻击实验 学院：计算机与软件学院 专业： 指导教师：罗秋明 报告人：学号：班级： 实验时间：2017年5月12日 实验报告提交时间：2017年5月31日 教务处制
一、实验目标： 1.理解程序函数调用中参数传递机制； 2.掌握缓冲区溢出攻击方法； 3.进一步熟练掌握GDB调试工具和objdump反汇编工具。 二、实验环境： 1.计算机（Intel CPU） 2.Linux32位操作系统（Ubuntu16.04） 3.GDB调试工具 4.objdump反汇编工具 三、实验内容 本实验设计为一个黑客利用缓冲区溢出技术进行攻击的游戏。我们仅给黑客（同学）提供一个二进制可执行文件bufbomb和部分函数的C代码，不提供每个关卡的源代码。程序运行中有3个关卡，每个关卡需要用户输入正确的缓冲区内容，否则无法通过管卡！ 要求同学查看各关卡的要求，运用GDB调试工具和objdump反汇编工具，通过分析汇编代码和相应的栈帧结构，通过缓冲区溢出办法在执行了getbuf()函数返回时作攻击，使之返回到各关卡要求的指定函数中。第一关只需要返回到指定函数，第二关不仅返回到指定函数还需要为该指定函数准备好参数，最后一关要求在返回到指定函数之前执行一段汇编代码完成全局变量的修改。 实验代码bufbomb和相关工具（sendstring/makecookie）的更详细内容请参考“实验四缓冲区溢出攻击实验.p ptx”。 本实验要求解决关卡1、2、3，给出实验思路，通过截图把实验过程和结果写在实验报告上。 四、实验步骤和结果 首先是makecookie:
缓冲区溢出攻击详细讲解
缓冲区溢出攻击详细讲解 缓冲区溢出（Buffer Overflow）是计算机安全领域既经典而又古老的话题。随着计算机系统安全性的加强，传统的缓冲区溢出攻击方式可能变得不再奏效，相应的介绍缓冲区溢出原理的资料也变得“大众化”起来。其中看雪的《0day安全：软件漏洞分析技术》一书将缓冲区溢出攻击的原理阐述得简洁明了。本文参考该书对缓冲区溢出原理的讲解，并结合实际的代码实例进行验证。不过即便如此，完成一个简单的溢出代码也需要解决很多书中无法涉及的问题，尤其是面对较新的具有安全特性的编译器——比如MS的Visual Studio2010。接下来，我们结合具体代码，按照对缓冲区溢出原理的循序渐进地理解方式去挖掘缓冲区溢出背后的底层机制。 一、代码 <=> 数据 顾名思义，缓冲区溢出的含义是为缓冲区提供了多于其存储容量的数据，就像往杯子里倒入了过量的水一样。通常情况下，缓冲区溢出的数据只会破坏程序数据，造成意外终止。但是如果有人精心构造溢出数据的容，那么就有可能获得系统的控制权！如果说用户（也可能是黑客）提供了水——缓冲区溢出攻击的数据，那么系统提供了溢出的容器——缓冲区。 缓冲区在系统中的表现形式是多样的，高级语言定义的变量、数组、结构体等在运行时可以说都是保存在缓冲区的，因此所谓缓冲区可以更抽象地理解为一段可读写的存区域，缓冲区攻击的最终目的就是希望系统能执行这块可读写存中已经被蓄意设定好的恶意代码。按照冯·诺依曼存储程序原理，程序代码是作为二进制数据存储在存的，同样程序的数据也在存中，因此直接从存的二进制形式上是无法区分哪些是数据哪些是代码的，这也为缓冲区溢出攻击提供了可能。
程序溢出的基础和原理
程序溢出的基础和原理 一：基础知识 计算机内存运行分配的区域分为3个 程序段区域：不允许写的 数据段区域：静态全局变量是位于数据段并且在程序开始运行的时候被加载 堆栈区域：放置程序的动态的用于计算的局部和临时变量则分配在堆栈里面和在过程调用中压入的返回地 址数据。堆栈是一个先入后出的队列。一般计算机系统堆栈的方向与内存的方向相反。压栈的xx作push＝ESP－4，出栈的xx作是pop=ESP+4. 在一次函数调用中，堆栈中将被依次压入：参数，返回地址，EBP。如果函数有局部变量，接下来，就在堆栈中开辟相应的空间以构造变量。函数执行结束，这些局部变量的内容将被丢失。但是不被清除。在函数返回的时候，弹出EBP，恢复堆栈到函数调用的地址,弹出返回地址到EIP以继续执行程序。 在C语言程序中，参数的压栈顺序是反向的。比如func（a,b,c）。在参数入栈的时候，是：先压c，再压b,最后a.在取参数的时候， 指令执行的图例： 指令区域 执行程序区 0 1 2 3 4 8 调用100处的函数，参数1（3位），2（10位） C 10 0 1 2 3 100 执行处理 104 108 10C 110 返回调用堆栈区域 0 1 2 3 如果EBP分配的空间不够xx作就是产生溢出的地方 200 保存以前的EBP4位（数据段的指针，用于可以使用局部动态 变量）现在的EBP等于当前的ESP-动态数据的大小值， ESP=200 204 0C 00 00 00 此处是程序的返回地址 208 参数1，填充1位 20C 参数2填充2位 210 讲解例子WIN下的程序DEMO，演示参数导致的返回地址的变化
中山大学操作系统期末复习 吴峻峰
期末复习 一、I/O设备缓冲机制 1 引入缓冲的原因 ①缓和CPU和IO设备间的速度不匹配矛盾 计算时输出（输入）设备等待CPU，输出（输入）时CPU等待打印机（输入） ②减少CPU中断频率，放宽对CPU中断响应时间的限制 如果从远地终端发来的数据仅用一位缓冲接收，则每次收到一位数据便中断一次CPU，即段时间就要中断CPU，CPU也必须在同样的短时间内作出相应否则数据就被冲掉。因此需要设置多位缓冲。 ③解决数据粒度不匹配问题 若生产者生产的数据粒度比消费者消费的数据粒度小，生产者可以产生多个数据单元数据，直到总和达到消费者进程要求的数据单元大小，消费者再从缓冲区中取出消费； 反之，若生产者生产的数据粒度比消费者消费的数据粒度大，对于生产者每次生产的数据，消费者可分几次从缓冲区取出消费。 ④提高CPU与IO设备的并行性 生产者在生产一批数据并将其放入缓冲区后，便可立即进行下一次生产，同时，消费者可以从缓冲区取出数据消费，CPU与打印机可以实现并行工作。 2 缓冲区管理 2.1 单缓冲 在单缓冲情况下，每当用户进程发出一I/O请求时，操作系统便在主存中为之分配一缓冲区，如图a所示。在块设备输入时，假定从磁盘把一块数据输入到缓冲区的时间为T，OS将该缓冲区中的数据传送到用户区的时间为M，而CPU对这一块数据处理（计算）的时间为C，由于T和C是可以并行的，当T>C时，系统对每一块数据的处理时间为M+T;反之则为M+C，故可把系统对每一块数据的处理时间表示为Max(C, T) + M。 在字符设备输入时，缓冲区用于暂存用户输入的一行数据，在输入期间，用户进程被挂起以等待数据输入完毕；在输出时，用户进程将一行数据输入到缓冲区后继续进行处理，当用户进程已有第二行数据输出时，如果第一行数据尚未被提起完毕，则此时用户进程应阻塞。 2.2 双缓冲 为了加快输入和输出速度，提高设备利用率，人们又引入了双缓冲区机制，也称为缓冲兑换。在设备输入时，先将数据送入第一缓冲区，装满后便转向第二缓冲区。此时操作系统可以从第一缓冲区中移出数据，并送入用户进程(如图a)。接着由CPU对数据
第2章《单片机原理与C51基础》赵丽清(课后习题及答案)
思考题： 【2-1】80C51单片机由哪几部分组成，试说明ROM和RAM的功能分别是什么? 【2-2】在程序运行中，PC的值是。（） A）当前正在执行指令的前一条指令的地址 B）当前正在执行指令的地址 C）当前正在执行指令的下一条指令的首地址 D）控制器中指令寄存器的地址 【2-3】判断下列说法是否正确。 （1）PC可以存放一个16位二进制数，因此其寻址范围为0000H~7FFFH。（） （2）单片机系统复位时PC的内容为0000H，因此CPU从程序存储器0000H地址单元取指令，开始执行程序。（） （3）PC可以看成是程序计时器（） （4）PC可以看成是程序存储器的地址指针。（） 【2-4】试计算当振荡频率为12 MHz和6 MHz时，一个机器周期的长度？试辨析振荡周期、状态周期、机器周期、指令周期之间的关系。 【2-5】单片机的ROM必须具有掉电存储功能，这句话是否正确？ 【2-6】单片机对RAM的根本要求是快，但掉电可丢失数据，这个表述正确吗？ 【2-7】试说出80C51的两种时钟电路模式，如果是只有一个单片机工作常使用的是哪一种？如果是两个以上的单片机工作使用哪一种？ 【2-8】80C51单片机的EA信号有何功能？在使用8031时，EA信号引脚应如何处理？现在使用的80C51系列单片机内部一般均含有ROM，其EA引脚应该怎么接？ 【2-9】80C51系列单片机的三总线结构包括哪三种？其中作地址总线指的是？作数据总线指的是？属于控制总线的有？P0口的分时复用功能需要依靠锁存器的锁存功能，试举1种常用的低功耗锁存器并将其与单片机正确连接？ 【2-10】片内RAM低128单元一般划分为哪三个主要部分？对应的字节地址空间是？内部RAM中，可作为工作寄存器区的单元地址为（）H～（）H。 【2-11】80C51单片机任何一个时间4组通用工作寄存器中只能有一组工作，具体哪一组工作由什么来决定？如何设置才能选用0组通用寄存器？ 【2-12】80C51单片机具有很强的位（布尔）处理功能，内部RAM中共有多少单元可以位寻址，试写出其字节范围和位地址范围？ 【2-13】位地址00H与字节地址00H在内存中的位置有什么区别？片内字节地址为2AH单元最低位的位地址是（）；片内字节地址为88H单元的最低位的位地址为（）。 【2-14】80C51单片机可位寻址的范围包括两个区域，即可位寻址的特殊功能寄存器和内部RAM字节地址是20H－2FH的单元，这句话表述的是否正确？ 【2-15】可位寻址的特殊功能寄存器的最低位位地址与字节地址形式不同，这句话表述是否正确？【2-16】堆栈遵循的原则是什么？SP的名称是？初始化时SP的值是多少？通过堆栈操作实现子程序调用时，首先要把（）的内容入栈，以进行断点保护；调用子程序返回指令时，再进行出栈保护，把保护的断点进回到（）。 【2-17】程序状态字PSW的作用是什么？常用的状态标志有哪几位，其作用是什么？若A中的内容为63H，那么P标志位的值为（）；单片机复位后，PSW=（），这时当前的工作寄存器区是（）组工作寄存器区R4所对应的存储单元的地址为（）。 【2-18】判断下列说法是否正确。
环形缓冲区[队列]_我的嵌入式(软硬件)学习之路_百度空间
2011-11-13 18:36环形缓冲区[队列]我的嵌入式（软硬件）学习之路收集有技术含量的文章，留下以便查阅 //====================================================== // 文件名称： Queue.c // 功能描述： 循环队列存储结构,用于保存串口发来的信息 // 维护记录： 2007-8-10 v1.0 //====================================================== #include "error.h" #include "string.h" #define MAXQSIZE 7 static char base[MAXQSIZE][100];//队列存储数组,可存储的最大字符串为100个字符 static int front; //队头指针 static int rear; //队尾指针 //========================================================================// 语法格式： int Queue_Enter(char *str) // 实现功能： 字符串入队操作 // 参数： str: 要入队的字符串 // 返回值： 正常入队返回OK, 失败返回ERROR //========================================================================int Queue_Enter(char *str) { if( (rear + 1) % MAXQSIZE == front ) return ERROR; //队列满，则返回错误 strcpy(base[rear],str); rear = (rear + 1) % MAXQSIZE; return OK; } //========================================================================// 语法格式： int Queue_Delete(char *str) // 实现功能： 字符串出队操作 // 参数： str: 保存出队的字符串 // 返回值： 正常出队返回OK, 失败返回ERROR //========================================================================int Queue_Delete(char *str) { if( front == rear ) return ERROR; //队列空，则退出 strcpy(str,base[front]); front =(front + 1) % MAXQSIZE; return OK; } //========================================================================// 语法格式： int Queue_Clear(void) // 实现功能： 清空队列中存在的所有元素 // 参数： 无 // 返回值： 返回OK,
缓冲区溢出攻击的原理与实践
课程设计任务书 计通学院网络工程专业
一、缓冲区溢出概念 1、缓冲区溢出：指当计算机向缓冲区内填充数据位数时超过了缓冲区本身的容量溢出的数据覆盖在合法数据上,理想的情况是程序检查数据长度并不允许输入超过缓冲区长度的字符,但是绝大多数程序都会假设数据长度总是与所分配的储存空间相匹配,这就为缓冲区溢出埋下隐患.操作系统所使用的缓冲区又被称为"堆栈". 在各个操作进程之间,指令会被临时储存在"堆栈"当中,"堆栈"也会出现缓冲区溢出。 2、缓冲区最常见的攻击手段是通过制造缓冲区溢出使程序运行一个用户shell,在通过shell执行其他命令. 若该程序输入root且有suid权限的话,攻击者就获得了一个有root权限的shell,此时就可以对系统进行随意操作了.下面我来介绍一下如何控制程序跳转到攻击代码 ①打开记录(Activation Records) 在程序中,每一个函数调用发生,在堆栈中会留下一个Activation Records,它包括函数结束时返回的地址,攻击者通过溢出这些自动变量,使地址指向攻击程序代码. 通过改变程序的返回地址,当调用结束时,程序就跳到攻击者设定的地址,而不是原地址.这类溢出被称为 stacks mashing attack. ②函数指针(Function Pointers) void(*foo)(1)定义一个返回函数指针的变量foo, Function Pointers可用来定位任何地址空间. 所以只需在任何空间内的Function Pointers附近找到一个能溢出的缓冲区,然后溢出它来改变Function Pointers. 在某时刻,当程序通过Function Pointers调用函数时,程序的流程就按黑客的意图实现了(典型的溢出程序有:Linux下的Superprobe程序). ③长跳转缓冲区(Longjmpbuffers) 在C语言中,包含了一个简单的检验/恢复系统,称为setjmp/longjmp.即在检验点设定setjmp(buffer),用longjmp(buffer)恢复. 但若攻击者能够进入缓冲区空间,则longjmp(buffer)实际上跳转到攻击者的程序代码. 像Function Pointers, longjmp缓冲区能指向任何地方,所以攻击者要做的就是找到一个可供溢出的buffer即可. 最常见的是在一个字符串中综合了代码植入和打开记录. 攻击者定位或提供溢出的自动变量,然后向程序传一个超大字符串,在引发buffer溢出改变打开记录时植入程序代码,由此达到入侵系统的目的. 二、缓冲区溢出实例实现原理 1、堆栈的组成：
缓冲区溢出攻击与防范
计算机病毒和入侵检测大作业 缓冲区溢出攻击与防范Buffer overflow attacking and prevention 学院（系）：软件学院 专业：软件工程 学生姓名：刘毅超 学号：201192057 班级：软件1116 完成日期：2013年12月30日 大连理工大学 Dalian University of Technology
目录 1 引言 (3) 2 基本原理分析 (3) 3 制造缓冲区溢出 (4) 3.1 格式化字符串： (4) 3.2 堆栈缓冲区（Buffer）溢出攻击： (6) 3.3 HEAP/BSS溢出攻击： (8) 4 预防缓冲区溢出攻击 (10) 4.1 强制写正确的代码 (10) 4.2 使缓冲区不可执行 (10) 4.3 利用编译器的边界检查来实现缓冲区的保护 (10) 4.4 在程序指针失效前进行完整性检查 (11) 4.5 可不可以从根本上解决缓冲区溢出攻击 (11) 5 总结 (11) 6 参考资料 (12)
1 引言 缓冲区溢出是指当计算机向缓冲区内填充数据位数时超过了缓冲区本身的容量，使得溢出的数据覆盖在合法数据上。在当前网络与分布式系统安全中，被广泛利用的50%以上都是缓冲区溢出，而缓冲区溢出中，最为危险的是堆栈溢出。（操作系统所使用的缓冲区又被称为"堆栈".。在各个操作进程之间，指令会被临时储存在"堆栈"当中，"堆栈"也会出现缓冲区溢出。）本文详细分析了缓冲区溢出的原理，描述了利用缓冲区溢出漏洞进行系统攻击的一般过程，最后简单讨论了几种缓冲区溢出的保护方法。 2 基本原理分析 缓冲区是内存中存放数据的地方。在程序试图将数据放到机器内存中的某一个位置的时候，因为没有足够的空间就会发生缓冲区溢出。而人为的溢出则是有一定企图的，攻击者写一个超过缓冲区长度的字符串，植入到缓冲区，然后再向一个有限空间的缓冲区中植入超长的字符串，这时可能会出现两个结果：一是过长的字符串覆盖了相邻的存储单元，引起程序运行失败，严重的可导致系统崩溃；另一个结果就是利用这种漏洞可以执行任意指令，甚至可以取得系统root特级权限。 缓冲区是程序运行的时候机器内存中的一个连续块，它保存了给定类型的数据，随着动态分配变量会出现问题。大多时为了不占用太多的内存，一个有动态分配变量的程序在程序运行时才决定给它们分配多少内存。如果程序在动态分配缓冲区放入超长的数据，它就会溢出了。一个缓冲区溢出程序使用这个溢出的数据将汇编语言代码放到机器的内存里，通常是产生root权限的地方。仅仅单个的缓冲区溢出并不是问题的根本所在。但如果溢出送到能够以root权限运行命令的区域，一旦运行这些命令，那可就等于把机器拱手相让了。 现在存在的主要的缓冲区溢出攻击有格式化串缓冲区溢出攻击，堆栈缓冲区（Buffer）溢出攻击和HEAP/BSS的缓冲区溢出。
嵌入式系统课程设计__多线程实现环形缓冲区数据的输入输出控制
物理与电子工程学院 《嵌入式系统与应用》课程设计报告 题目多线程实现环形缓冲区数据的输入输出控制 系别物理与电子工程学院 年级专业 班级学号 学生姓名 指导教师职称 设计时间2015.6.4 ~2015.6.28
目录 第一章绪论 (2) 1.1 课题目的和重点问题 (2) 1.1.1 目的和意义 (2) 1.1.2 重点解决的问题 (2) 1.1.3 系统实现的具体功能 (2) 第二章正文 (3) 2.1 功能需求分析 (3) 2.1.1 功能需求分析 (3) 2.1.2 功能实现环境分析 (3) 2.2 系统设计 (4) 2.2.1 功能框图 (4) 2.2.2 模块的功能 (4) 2.3 技术实现 (10) 2.3.1 模块的实现 (10) 2.3.2 问题的解决 (11) 2.4 总结 (15) 参考文献 (15)
第一章绪论 1.1 课题目的和重点问题 1.1.1 目的和意义 通过使用Linux环境下的C语言编程，完成环形缓冲区数据的输入输出控制。来加深对Linux多线程编程实现的认识和操作。 1.1.2 重点解决的问题 在解决环形缓冲区数据的输入输出控制的实验中，一是要解决实现多线程的同步工作问题，二是如何使用串口发送数据。 1.1.3 系统实现的具体功能 利用ARM9的开发平台在Linux操作系统中，程序设计一个环形缓冲区，A线程不断填充缓冲区数据（按串口收到的初始值开始，每次减一填入；串口发来的初始化数据更改能及时更新缓冲区），B线程每隔1ms从缓冲区读出数据（若此时缓冲区空，则打印一个警告信息），缓冲区每读到一个特定数据则控制Led灯点亮一次（3个灯不同的特定数据控制），点亮灯由C线程控制，串口的输入响应由D线程实现。当串口输入一个非数字则整个程序退出。
缓冲区溢出攻击原理与防范
缓冲区溢出攻击的原理与防范 陈硕 2004-7-12 读者基础：熟悉C语言及其内存模型，了解x86汇编语言。 缓冲区溢出（buffer overflow）是安全的头号公敌，据报道，有50%以上的安全漏洞和缓冲区溢出有关。C/C++语言对数组下标访问越界不做检查，是引起缓冲区溢出问题的根本原因。本文以Linux on IA32（32-bit Intel Architecture，即常说的x86）为平台，介绍缓冲区溢出的原理与防范措施。 按照被攻击的缓冲区所处的位置，缓冲区溢出（buffer overflow）大致可分为两类：堆溢出1（heap overflow）和栈溢出2（stack overflow）。栈溢出较为简单，我先以一些实例介绍栈溢出，然后谈一谈堆溢出的一般原理。 栈溢出原理 我们知道，栈（stack）是一种基本的数据结构，具有后入先出（LIFO, Last-In-First-Out）的性质。在x86平台上，调用函数时实际参数（arguments）、返回地址（return address）、局部变量（local variables）都位于栈上，栈是自高向低增长（先入栈的地址较高），栈指针（stack pointer）寄存器ESP始终指向栈顶元素。以图表1中的简单程序为例，我们先将它编译为可执行文件，然后在gdb中反汇编并跟踪其运行： $ gcc stack.c –o stack -ggdb -mperferred-stack-boundary=2 在IA32上，gcc默认按8个字节对齐，为了突出主题，我们令它按4字节对齐，最末一个参数的用处在此。图表1在每条语句之后列出对应的汇编指令，注意这是AT&T格式汇编，mov %esp, %ebp 是将寄存器ESP的值赋给寄存器EBP（这与常用的Intel汇编格式正好相反）。 // stack.c #01 int add(int a, int b) #02 { // push %ebp // mov %esp,%ebp #03 int sum; // sub $0x4,%esp #04 sum = a + b; // mov 0xc(%ebp),%eax // add 0x8(%ebp),%eax // mov %eax,0xfffffffc(%ebp) #05 return sum; // mov 0xfffffffc(%ebp),%eax 1本文把静态存储区溢出也算作一种堆溢出。 2 Stack 通常翻译为“堆栈”，为避免与文中出现的“堆/heap”混淆，这里简称为“栈”。
原理第3次作业
1．两数的浮点数相加减后，用阶码判别溢出？ 2．写出浮点数加减运算步骤。 3．简述浮点数加减运算的左规与右规。 4．简述原码运算与人工运算的不同。 5．简述主存储器中动态和静态存储器的异同。 6．简述微程序与硬布线控制的计算机异同。 7．指令和数据均以二进制代码形式放在主存中，请问CPU如何区别它们是指令还是数据？ 8．简述补码运算与原码运算的不同。 9．简述激光打印机工作原理。 10．简述中断处理步骤。 1．两数的浮点数相加减后，为什么用阶码判别溢出？ 答：因为浮点数的溢出是以其阶码的溢出表现出来的，在加\减运算过程中要检查是否产生了溢出：若 阶码正常,加(减)运算正常结束；若阶码溢出,则要进行相应处理。超过了阶码可能表示的最大值的正指数值,一般将其认为是＋∞和－∞。超过了阶码可能表示的最小值的负指数值,一般将其认为是0。 2．写出浮点数加减运算步骤。 答：浮点数加减运算的步骤为1、对阶操作,即比较两个浮点数的阶码值的大小； 2、实现尾数的加(减)运算,对两个完成对阶后的浮点数执行求和(差)操作。 3、规格化操作； 4、舍入操作； 5、检查阶码是否溢出。 3．简述补码加减运算溢出的三种检测方法。 答：第一种，当符号相同的两数相加时，如果结果的符号与加数（或被加数）不相同，则为溢出。 第二种，当任意符号两数相加时，如果C=C f,运算结果正确，其中C为数值最高位的进位，C f,为符号位的进位。如果C≠C f,，则为溢出。 第三种，采用符号位f s2f s1 。正数的双符号位为00，负数的双符号位为11。符号 位参与运算，当结果的两个符号位f s1和f s2 不相同时，为溢出。 4．在寄存器—寄存器型，寄存器—存储器型和存储器—存储器型三类指令中，哪类指令的执行时间最长？哪类指令的执行时间最短？为什么？ 答：寄存器-寄存器型执行速度最快,存储器-存储器型执行速度最慢。因为前者操作数在寄存器中，后者操作数在存储器中，而访问一次存储器所需的时间一般比访问一次寄存器所需时间长。
缓冲区溢出原理及防护
缓冲区溢出原理及防护 时间：2005-6-5 作者：中科院研究生院蒋涛 摘要本文详细分析了缓冲区溢出的原理，描述了网络攻击者利用缓冲区溢出漏洞进行系统攻击的一般过程，最后简单讨论了几种缓冲区溢出的保护方法。 关键词缓冲区溢出缓冲区溢出漏洞安全攻击缓冲区溢出保护 在过去的十年中，以缓冲区溢出为攻击类型的安全漏洞是最为常见的一种形式。更为严重的是，缓冲区溢出漏洞占了远程网络攻击的绝大多数，这种攻击可以使得一个匿名的Internet用户有机会获得一台主机的部分或全部的控制权！由于这类攻击使任何人都有可能取得主机的控制权，所以它代表了一类极其严重的安全威胁。 缓冲区溢出攻击之所以成为一种常见的攻击手段，其原因在于缓冲区溢出漏洞太普通了，并且易于实现。而且，缓冲区溢出所以成为远程攻击的主要手段，其原因在于缓冲区溢出漏洞给予了攻击者所想要的一切：植入并且执行攻击代码。被植入的攻击代码以一定的权限运行有缓冲区溢出漏洞的程序，从而得到被攻击主机的控制权。本文简单介绍了缓冲区溢出的基本原理和预防办法。 一、缓冲区溢出的概念和原理 缓冲区是内存中存放数据的地方。在程序试图将数据放到机器内存中的某一个位置的时候，因为没有足够的空间就会发生缓冲区溢出。而人为的溢出则是有一定企图的，攻击者写一个超过缓冲区长度的字符串，植入到缓冲区，然后再向一个有限空间的缓冲区中植入超长的字符串，这时可能会出现两个结果：一是过长的字符串覆盖了相邻的存储单元，引起程序运行失败，严重的可导致系统崩溃；另一个结果就是利用这种漏洞可以执行任意指令，甚至可以取得系统root特级权限。 缓冲区是程序运行的时候机器内存中的一个连续块，它保存了给定类型的数据，随着动态分配变量会出现问题。大多时为了不占用太多的内存，一个有动态分配变量的程序在程序运行时才决定给它们分配多少内存。如果程序在动态分配缓冲区放入超长的数据，它就会溢出了。一个缓冲区溢出程序使用这个溢出的数据将汇编语言代码放到机器的内存里，通常是产生root权限的地方。仅仅单个的缓冲区溢出并不是问题的根本所在。但如果溢出送到能够以root权限运行命令的区域，一旦运行这些命令，那可就等于把机器拱手相让了。 造成缓冲区溢出的原因是程序中没有仔细检查用户输入的参数。例如下面程序： example1.c void func1(char *input){ char buffer[16]; strcpy(buffer, input); } 上面的strcpy()将直接吧input中的内容copy到buffer中。这样只要input的长度
基于缓冲区溢出的攻击实验报告
一、实验名称：基于缓冲区溢出的攻击 二、实验目的： 1.学习并掌握缓冲区溢出的基本原理 2.学习缓冲区溢出攻击利用的技术 三、概念与原理 1.缓冲区溢出是指当计算机向缓冲区内填充数据位数时超过了缓冲区本身的容量溢出的数据覆盖在合法数据上,理想的情况是程序检查数据长度并不允许输入超过缓冲区长度的字符,但是绝大多数程序都会假设数据长度总是与所分配的储存空间想匹配,这就为缓冲区溢出埋下隐患.操作系统所使用的缓冲区又被称为"堆栈". 在各个操作进程之间,指令会被临时储存在"堆栈"当中,"堆栈"也会出现缓冲区溢出。 2.通过往程序的缓冲区写超出其长度的内容，造成缓冲区的溢出，从而破坏程序的堆栈，使程序转而执行其它指令，以达到攻击的目的。造成缓冲区溢出的原因是程序中没有仔细检查用户输入的参数。例如下面程序： void function(char *str) { char buffer[16]; strcpy(buffer,str); }
上面的strcpy()将直接吧str中的内容copy到buffer中。这样只要str的长度大于16，就会造成buffer的溢出，使程序运行出错。存在象strcpy这样的问题的标准函数还有strcat()，sprintf()，vsprintf()，gets()，scanf()等。 当然，随便往缓冲区中填东西造成它溢出一般只会出现“分段错误”，而不能达到攻击的目的。最常见的手段是通过制造缓冲区溢出使程序运行一个用户shell，再通过shell执行其它命令。如果该程序属于root且有suid权限的话，攻击者就获得了一个有root权限的shell，可以对系统进行任意操作了。 四、攻击方法 利用c语言中的getchar()等脆弱性函数在执行时没有检查缓冲区长度的特性，通过往程序的缓冲区写超出其长度的内容，造成缓冲区的溢出，从而破坏程序的堆栈，造成程序崩溃或使程序转而执行其它指令，以达到攻击的目的。 以下为其详细过程： 1 #include