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LINUX系统安全基础》,副标题:二进制代码安全性分析基础与实践,彭双和 著,出版社: 电子工业出版社。

电子工业出版社成立于1982年10月,是工业和信息化部直属的科技与教育出版社,每年出版新书2400余种,音像和电子出版物400余种,期刊8种,出版物内容涵盖了信息科技的各个专业分支以及工业技术、经济管理、大众生活、少儿科普[1]等领域,综合出版能力位居全国出版行业前列[2]

内容简介

本书是一本介绍二进制分析相关工具及其应用的图书,共分为五大部分,内容涵盖了ELF 二进制代码的生成、Linux 环境下分析二进制文件的相关工具、静态的二进制代码分析、动态的二进制代码分析、Intel Pin 的架构及工具的制作、污点分析技术及实现、约束求解原理与应用、符号执行技术及应用、模糊测试技术及实现、常见的系统攻击及系统对软件的常见保护措施、常见的软件漏洞的检测等。

目录

第1 章概述................................ ........................................1

1.1 Linux 系统安全........................ .......................................1

1.2 代码安全.........................·..........................................1

1.3 什么是二进制代码安全性分析......................................................2

1.4 二进制代码安全性分析的重要性...................................................2

1.5 二进制代码安全性分析的主要步骤.................................................2

1.6 软件错误、漏洞以及利用...........................................................2

1.6.1 软件错误.....................................................................2

1.6.2 软件漏洞.....................................................................3

1.6.3 漏洞利用.....................................................................3

1.6.4 二进制代码利用.............................................................4

第2 章二进制代码生成...............................................................5

2.1 二进制代码的生成过程.............................................................5

2.1.1 编译预处理阶段.............................................................6

2.1.2 编译阶段.....................................................................6

2.1.3 汇编阶段.....................................................................6

2.1.4 链接阶段.....................................................................8

2.1.5 gcc 的常用选项..............................................................11

2.1.6 ld 的常用选项...............................................................17

2.1.7 gcc 的常用环境变量.........................................................21

2.1.8 二进制代码的生成举例......................................................21

2.2 ELF 文件格式.................·...........................................26

2.2.1 ELF文件的两种视图.......................................................27

2.2.2 ELF 文件的头...............................................................27

2.2.3 可执行文件的主要节........................................................29

2.2.4 位置无关代码................................................................33

2.2.5 ELF 文件的头...............................................................42

2.2.6 ELF 文件的主要段..........................................................43

2.3 程序的装载与调度执行.............................................................47

2.3.1 可执行文件的装载...........................................................47

2.3.2 可执行文件调度运行的过程................................................48

2.3.3 进程的虚拟地址空间及其访问..............................................49

第3 章二进制代码信息的收集.......................................................54

3.1 nm ...........................................................................54

3.2 ldd ..........................·........................................54

3.3 strings ..........................·.............................................55

3.4 ELF 文件分析工具LIEF ...........................................................55

3.4.1 安装..........................................................................55

3.4.2 基于LIEF 对.got.plt 表的攻击举例........................................55

3.4.3 基于LIEF 将可执行文件转变为共享库文件...............................59

3.5 ps ............................. .............................................61

3.6 strace ....................................................................61

3.7 ltrace ....................................................................62

3.8 ROPgadget..........................·..................................62

3.9 objdump...............................................................63

3.10 readelf..............................................................65

3.11 GDB ...................................................................66

3.11.1 GDB 的初始化脚本文件...................................................66

3.11.2 GDB 的常用命令..........................................................66

3.11.3 GDB 的常用命令示例.....................................................67

3.11.4 GDB 命令的运行..........................................................79

3.11.5 GDB 命令的扩充..........................................................82

3.11.6 PEDA 基本使用...........................................................92

3.12 Pwntools ...........................................................97

3.12.1 Pwntools 的安装...........................................................97

3.12.2 通过上下文设置目标平台..................................................98

3.12.3 本地进程对象的创建.......................................................98

3.12.4 远程进程对象的创建.......................................................99

3.12.5 ELF 模块...................................................................99

3.12.6 search 方法................................................................·100

3.12.7 cyclic 命令的功能.........................................................·101

3.12.8 核心文件..................................................................·102

3.12.9 数据转换..................................................................·104

3.12.10 struct 模块...............................................................·105

3.12.11 shellcraft 模块...........................................................·106

3.12.12 ROP 模块................................................................·108

3.12.13 GDB 模块................................................................·112

3.12.14 DynELF 模块............................................................·113

3.12.15 基于标准输入/输出的数据交互.........................................·116

3.12.16 基于命名管道的数据交互...............................................·118

3.12.17 脚本文件和被测目标程序的交互........................................·125

3.12.18 基于Python 脚本文件的Pwntools 应用举例..........................·125

3.13 LibcSearcher ...........................................................·127

第4 章静态二进制代码分析.........................................................·130

4.1 基于IDAPro 的静态分析..........................................................·130

4.1.1 IDC 脚本文件..............................................................·130

4.1.2 IDAPython 脚本文件......................................................·138

4.1.3 IDAPython 脚本文件示例.................................................·140

4.1.4 IDAPro 插件的编写........................................................·142

4.2 基于Radare2 的静态分析.........................................................·148

4.2.1 r2 的常用命令..............................................................·148

4.2.2 r2 常用命令示例...........................................................·150

4.2.3 r2 对JSON 格式数据的处理..............................................·156

4.2.4 基于r2pipe 的脚本文件编写..............................................·159

4.2.5 基于r2pipe 的脚本文件执行..............................................·163

第5 章二进制代码脆弱性评估......................................................·164

5.1 常见二进制代码脆弱性............................................................·164

5.1.1 栈溢出的原理...............................................................·165

5.1.2 堆溢出的原理...............................................................·165

5.2 基于系统工具对代码脆弱性的评估................................................·184

5.2.1 基于Clang Static Analyzer 的安全检测..................................·184

5.2.2 Linux 系统下堆安全的增强措施...........................................·187

5.3 基于Intel Pin 的代码脆弱性评估.................................................·192

5.3.1 插桩模式....................................................................·193

5.3.2 插桩粒度....................................................................·202

5.3.3 Intel Pintools 的编写......................................................·204

5.3.4 分析代码的过滤............................................................·215

5.3.5 Pintools 的生成............................................................·220

5.3.6 Pintools 的测试............................................................·224

5.3.7 Pintools 应用示例:缓冲区溢出的检测...................................·225

5.4 基于符号执行的代码脆弱性评估..................................................·234

5.4.1 符号执行的原理............................................................·234

5.4.2 符号执行的优、缺点.......................................................·239

5.4.3 基于Angr 的二进制代码分析.............................................·239

5.5 基于污点分析的代码脆弱性评估..................................................·281

5.5.1 污点分析原理...............................................................·282

5.5.2 污点分析的分类............................................................·283

5.5.3 污点分析相关概念..........................................................·284

5.5.4 基于Clang 静态分析仪的污点分析应用..................................·286

5.5.5 基于Pin 的动态污点分析..................................................·287

5.6 基于模糊测试的代码脆弱性评估..................................................·297

5.6.1 模糊测试的方式............................................................·298

5.6.2 内存模糊测试...............................................................·299

5.6.3 libFuzzer....................................................................·313

第6 章二进制代码漏洞利用.........................................................·320

6.1 二进制代码加固技术及其gcc 编译选项...........................................·320

6.1.1 二进制代码保护措施的查看...............................................·321

6.1.2 去掉可执行文件中的符号的方法..........................................·322

6.1.3 Linux 中的NX 机制.......................................................·322

6.1.4 Canary 栈保护.............................................................·323

6.1.5 RELRO 机制...............................................................·327

6.1.6 地址空间布局随机化.......................................................·329

6.1.7 PIE 保护机制..............................................................·333

6.1.8 绕过PIE 保护机制的方法.................................................·335

6.1.9 RPATH 和RUNPATH ....................................................·341

6.1.10 RPATH 存在的安全问题.................................................·342

6.1.11 FORTIFY 保护机制......................................................·343

6.1.12 ASCII-Armor 地址映射保护机制........................................·350

6.1.13 二进制代码保护技术比较.................................................·352

6.2 缓冲区溢出漏洞的利用............................................................·353

6.2.1 ret2shellcode ...............................................................·366

6.2.2 ret2Libc 攻击...............................................................·383

6.2.3 ret2plt ......................................................................·391

6.2.4 .got 表覆盖技术............................................................·402

6.2.5 ROP 攻击..................................................................·410

6.2.6 被测目标程序的代码被执行多次的多阶段攻击...........................·438

6.2.7 被测目标程序的代码被执行一次的多阶段攻击...........................·455

6.3 基于Angr 的缓冲区溢出漏洞自动利用...........................................·464

6.3.1 任意读......................................................................·464

6.3.2 任意写......................................................................·468

6.3.3 任意跳转....................................................................·475

附录A 数据对齐问题...........................·.................................·479

附录B 函数调用约定..............................................................·485

附录C 栈帧原理................................................................·497

附录D 32 位系统与64 位系统中程序的区别....................................·507

附录E 共享库链接的路径问题.......................................................·510

附录F 在多模块中使用ld 手动链接生成可执行文件...........................·514

附录G 在C++ 程序中调用C 函数的问题......................................·518

附录H Linux 死机的处理............................................................·522

附录I Python 文件默认的开头注释格式........................................·523

参考文献

  1. 100部科普经典名著,豆瓣,2018-04-26
  2. 关于我们,电子工业出版社