バッファオーバーフロー攻撃とは[情報処理安全確保支援士講座]

今回は情報処理安全確保支援士試験で問われる、バッファオーバーフロー攻撃について解説します。

アカリ

バッファオーバーフロー攻撃ってよく耳にするけど、どんな攻撃？

トモル

C言語やらC++言語で開発されたアプリに不正な入力をしてシステムに侵入する攻撃だよ！

バッファオーバーフロー攻撃

バッファオーバーフロー攻撃は、アプリケーションプログラムの入力データ処理に関するバグを突いて、コンピュータのメモリに不正なデータを書き込み、システム侵入や管理者権限の剥奪を試みる攻撃手法です。

バッファオーバーフロー攻撃の仕組み

バッファオーバーフロー攻撃は、メモリのスタック領域で行われるもの、ヒープ領域で行われるもの、静的メモリ領域で行われるものがあります。

なかでも、特にスタックを対象とした攻撃が多く、試験でもよく問われます。

スタック領域とは、サブルーチンの呼び出しによって自動的に確保され、プログラムが一時的に使用するために用いられる領域です。

キュー

参考までに、ヒープ領域は必要に応じてmalloc関数・new演算子を用いて動的に確保する領域やで

スタックについて

バッファオーバーフロー攻撃を理解するために、まずはスタックの概要を押さえておきましょう。スタックとは、データを記憶する構造の一種で、最後に書き込んだデータを最初に読みだす後入れ先出し(LIFO)形式です。

トモル

後入れ先出法は箱の中にカードを積み重ねて入れて、上から順番に取り出すイメージだよ。

このようなデータ構造をスタック領域と呼びます。また、スタックにデータを格納することをPUSH、取り出すことをPOPと呼びます。

正常なプログラムの実行パターン

まずは、正常なプログラムが実装されるパターンの様子を確認しておきましょう。

バッファオーバーフローの実行パターン

次に、バッファオーバーフローが実行される流れを見てみましょう。

バッファオーバーフロー攻撃を防止するためにも、近年はWindowsOSに指定されたメモリ領域でのコード実行を禁止する機能が実施されています。

キュー

この機能をDEPと呼ぶで

しかし、DEPを回避する手法としてreturn-to-libcと呼ばれるバッファオーバーフロー攻撃も存在します。

return-to-libcはメモリ上にロードされたlibc共有ライブラリ内の特定の関数を呼び出すようになっており、データ実行防止機能によっても防げません。

バッファオーバーフロー攻撃による影響

バッファオーバーフロー攻撃によって不正なプログラムが実行された場合、そのプログラムは攻撃の対象と同じ権限で実行されます。

したがって、管理者権限で実行されているサービスに対してバッファオーバーフロー攻撃が行われると、シェルの置き換えにより管理者権限でホストの操作も可能となります。

結果として、機密情報のコピー・不正プログラムの埋め込み・設定変更・ログの消去なども実行できてしまいます。

キュー

管理者権限を奪って自由勝手にすることを、権限の乗っ取りや権限昇格と呼ぶで

バッファオーバーフロー攻撃の対策

バッファオーバーフローの対策方法についても確認しておきましょう。

予防・防止策

検知・追跡策

回復方法

バッファオーバーフロー攻撃・例題

実際に例題を解いて問題に慣れていきましょう。

問題

バッファオーバーフロー攻撃・まとめ

バッファオーバーフロー攻撃は、C言語やC++言語のデータ構造を悪用した攻撃方法です。

午後試験で問われるケースもあるので、具体的な対策方法を含めて押さえておきましょう。

アカリ

スタックそのもののデータ構造も復習しておこう！

次回はパスワードクラックについて学習します。

しかくのいろは

パスワードクラックとは[情報処理安全確保支援士講座]

https://www.sikaku-no-iroha.co.jp/it-qualification/sc/password-crack-sc

情報処理安全確保支援士試験で出題されるパスワードクラックについて解説します。攻撃の概要だけでなく対策方法も押さえておきましょう。

本気で支援士を狙うなら・・・

支援士ゼミがおすすめです！

• ベテラン講師による手厚いサポート
• モチベーションを保てるセキュリティコラムが満載！
• マンツーマン形式で個別相談もできる！

佐野 孝矩

福井県産。北海道に行ったり新潟に行ったりと、雪国を旅してます。

経理4年/インフラエンジニア7年(内4年は兼務)/ライター5年(副業)

簿記2級/FP2級/応用情報技術者/情報処理安全確保支援士/中小企業診断修得者　など