Desbordamiento de montón

Un desbordamiento de montón , un desbordamiento de montón o un desbordamiento de montón es un tipo de desbordamiento de búfer que ocurre en el área de datos del montón . Los desbordamientos de montón se pueden explotar de una manera diferente a la de los desbordamientos basados ​​en la pila . La memoria en el montón se asigna dinámicamente en tiempo de ejecución y normalmente contiene datos del programa. La explotación se realiza corrompiendo estos datos de maneras específicas para hacer que la aplicación sobrescriba estructuras internas como punteros de listas enlazadas . La técnica canónica de desbordamiento de montón sobrescribe el enlace de asignación dinámica de memoria (como metadatos) y usa el intercambio de punteros resultante para sobrescribir un puntero de función del programa .malloc

Por ejemplo, en versiones antiguas de Linux , dos búferes asignados uno al lado del otro en el montón podían provocar que el primer búfer sobrescribiera los metadatos del segundo. Al establecer el bit de uso del segundo búfer a cero y la longitud a un valor negativo pequeño que permite copiar bytes nulos, cuando el programa llama free()al primer búfer, intentará fusionar estos dos búferes en uno solo. Cuando esto sucede, se espera que el búfer que se supone liberado contenga dos punteros, FD y BK, en los primeros 8 bytes del búfer asignado anteriormente. BK se escribe en FD y puede usarse para sobrescribir un puntero.

Un desbordamiento accidental puede provocar la corrupción de datos o un comportamiento inesperado en cualquier proceso que acceda al área de memoria afectada. En sistemas operativos sin protección de memoria , esto podría ocurrir con cualquier proceso del sistema.

Por ejemplo, una vulnerabilidad de desbordamiento de búfer JPEG GDI+ de Microsoft podría permitir la ejecución remota de código en la máquina afectada. ^{[ 1 ]}

El jailbreaking de iOS a menudo utiliza desbordamientos de pila para obtener la ejecución de código arbitrario .

Al igual que con los desbordamientos de búfer, existen principalmente tres maneras de protegerse contra los desbordamientos de montón. Varios sistemas operativos modernos , como Windows y Linux, ofrecen alguna implementación de las tres.

• Impida la ejecución de la carga útil separando el código y los datos, normalmente con funciones de hardware como el bit NX.
• Introducir aleatorización para que el montón no se encuentre en un desplazamiento fijo, normalmente con características del kernel como ASLR ( Aleatorización del diseño del espacio de direcciones ).
• Introducir comprobaciones de cordura en el gestor de montón.

Desde la versión 2.3.6, la biblioteca GNU libc incluye protecciones que pueden detectar desbordamientos de montón a posteriori, por ejemplo, comprobando la consistencia de los punteros al llamar a unlink. Sin embargo, se demostró casi de inmediato que esas protecciones contra exploits anteriores también eran explotables. ^{[ 2 ] [ 3 ]} Además, Linux ha incluido soporte para ASLR desde 2005, aunque PaX introdujo una mejor implementación años antes. Asimismo, Linux ha incluido soporte para NX-bit desde 2004.

Microsoft ha incluido protecciones contra desbordamientos de búfer residentes en el montón desde abril de 2003 en Windows Server 2003 y agosto de 2004 en Windows XP con Service Pack 2. Estas medidas de mitigación consistían en la desvinculación segura y las cookies de encabezado de entrada del montón. Las versiones posteriores de Windows, como Vista , Server 2008 y Windows 7, incluyen: eliminación de estructuras de datos comúnmente atacadas, aleatorización de metadatos de entrada del montón, función ampliada de la cookie de encabezado del montón, dirección base del montón aleatorizada , codificación de punteros de función , terminación de la corrupción del montón y variación de algoritmos. La Prevención de Ejecución de Datos Normal (DEP) y ASLR también ayudan a mitigar este ataque. ^{[ 4 ]}

El método de detección más común para desbordamientos de montículo es el análisis dinámico en línea. Este método observa la ejecución de programas en tiempo de ejecución para identificar vulnerabilidades mediante la detección de fallos de seguridad. ^{[ 5 ]}

• Desbordamiento de búfer
• Pulverización de montones
• Desbordamiento del búfer de pila
• Explotar
• Shellcode

• Trucos de Vudo malloc
• Artículo sobre desbordamiento de montículo en Heise Security
• Cómo eludir la protección de memoria dinámica (Heap Protection) y la omisión de DEP en Microsoft Windows XP SP2. Archivado el 1 de noviembre de 2013 en Wayback Machine.