利用处理程序错误攻击（上）
创建时间：2000-06-03
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文章提交：xundi (xundi_at_xfocus.org)
在本章，将要介绍一些利用TCP/IP协议的处理程序中错误进行攻击的原理、方法以及一些防范对策。
这些攻击包括当前流行的Teardrop和Land攻击。
利用协议实现的攻击方法，都是故意错误地设定数据包头的一些重要字段，例如，IP包头部的Total
Length、Fragment offset、IHL和Source address等字段。使用Raw Socket将这些错误的IP数据包
发送出去。在接受数据端，接收程序通常都存在一些问题，因而在将接受到的数据包组装成一个完整
的数据包的过程中，就会使系统当机、挂起或系统崩溃。
在最后，是一个服务程序错误而导致攻击的例子：OOB。
在本章，我们将结合一些程序来讨论这种攻击能够实施的原理的同时，读者也可以使用这些程序来检
查自己系统针对这类攻击的安全程度，并采取相应的措施。
1 攻击的现象及其后果
使用了Windows 95和Windows 98 NT的人们都经历过系统陷入混乱，对任何输入都没有响应的情况。
这时候，屏幕出现蓝屏，迟迟无法重新刷新。按下Ctrl+Alt+Del时，看到系统CPU利用率达到100%，
同时显示一个应用程序无响应。这是程序出错或者使用了盗版软件的缘故。
通过网络，也可以使正在使用的计算机出现这种无响应、死机的现象。事实上，大量的程序往往经
不住人们恶意的攻击。
人们已经使用了许多方法来专门对付上网的Windows 95和Windows NT。目前，能够对Windows 95和
Windows NT进行攻击的方法很多，当前流行的有：tearDrop(也称为“泪滴”)、OOB、Land和Ping of Death
等。其中，关于Ping of Death在缓冲区溢出一章中对这种攻击做了介绍，并给出了一些对策。
一般的攻击过程是这样的：当入侵者发现了一台Windows 95或者Windows NT（这只需用端口扫描工具扫一
下就可以辨认出来），便用一个OOB或者TearDrop攻击，再次用ping命令时，目标主机就没有响应了。事
实上，这些攻击并不是局限于Windows NT和Windows 95平台，一些攻击，如Land已被发现对Linux、Cisco
路由器以及其他大量的UNIX操作系统都具有相当的攻击能力。
能够实施这种攻击的原因是在Windows 95和Windows NT中存在错误，这是一种处理TCP/IP协议或者服务程
序的错误。人们利用这些错误。通过给端口送一些故意弄错的数据包，在这个数据包的偏移字段和长度字
段，写入一个过大或过小的值。Windows 95和Windows NT都不能处理这个情况，然后Windows 95就先变成
蓝屏，Windows NT是非死机不可。据称TearDrop可以使被攻击的主机立刻当机。
这些攻击的危险性在于可以通过网络发起攻击，当攻击者发现了一台上网的Windows 95、Windows NT或者
Linux操作系统主机时，只需启动这一程序，输入入口参数假冒IP、端口号，被攻击主机的IP地址和端口号，
便可以发起攻击了。通常是Linux一遭到攻击就当机，而Windows在受到十几次攻击之后也会死机。这时候，
用ping命令，被攻击的主机就再也没有回应了。
服务程序存在错误的情况是很多的，例如，Windows NT中的RPC服务存在漏洞。某个用户可以远程登录到
Windows NT 3。5x或者服务器的端口135，并任意输入10个字符，然后回车，切断连接。这便可以使目标
主机的CPU利用率达到100%。虽然一个简单的重启动就消除了这个问题，但毕竟这是很讨厌的，是系统安
全的重要隐患并严重地影响系统性能。
对于OOB攻击，人们已经提出一些对策，如在Windows NT 4.0 中，呆以对发到端口若悬河39的包进行过滤
等，都需要对系统的网络设置进行一番配置，来分别处理拔号上网和使用LAN的情况。
目前网上已经出现补丁程序，用来对付这些攻击方法的攻击。在 Windows 95和Windows NT上的安装非常
简单，只需运行一下安装包即可。
在没有找到补丁程序之前，也可能性安装一个PC防火墙。该工具非常有效，例如，当禁止从主机的所有端
口发出数据包，同时禁止数据包发向本主机的所有端口时，实际上已将本主机应用层的服务功能和访问功
能切断。此时，虽然可以ping通一台有帐户和口令的UNIX主机，但却地法登上（telnet）该主机或从该主
机用ftp取回文件。
可以用该工具来过滤发向本主机一些端口（例如139）的数据包。
2 泪滴（TearDrop）攻击工具
这个攻击工具起名为泪滴，它确实可以让人们恨得咬牙切齿。
当辛苦的劳动成果突然因为一次莫名其妙的当机而化为乌有。也许，这次当机便是一个人随意地向你的计
算机动了一次小小的攻击所致。
这个攻击利用的是系统在实现时的一个错误，我们以Linux上的一个实现为例，也就是说，某些Linux操作
系统也是脆弱的，我们也可以用这种方法攻击Linux操作系统。
Linux操作系统在它的IP数据包重装模块有一个严重的错误，更确切一点地说，是在ip-glue()函数中。
当Linux收到一个个IP包，送到IP层进行组装，以形成发送端原来的IP包时，它将进入了一个循环中，将
接收队列中的一个个数据包中的有效数据，拷贝到一个新分配的缓冲区中。
这段代码如下：
fp = qp->fragments;
while (fp ! =NULL)
{
if (count +fp ->len >skb ->len)]
{
error-to-big;
}
memcpy (ptr + fp ->offaet ), fp-> ptr, fp->len);
count +=fp ->len;
fp =fp->next;
}
在程序中，检查了每段数据是否过长，因为如果数据部分过长，将会向内核拷贝过多的数据，引起内核
发生某种危险。然而在程序中并没有检查包中有效数据的长度是否过分小，例如，当表示包中数据长度
的变量变成了一个负数时（例如 fp->len<0）,对这种情况，并没有进行检查，结果是系统将过多的数据
拷贝到内核中去。
以下，让我们看看Linux是如何将收到的IP数据加入到组装队列中去的。
计算这一fragmrnt的终结位置：
/*
l Determine the position of this fragmrment.
l /
end =offset +ntohs(iph ->tot-len) –ihl;
在正常情况下一切也正常。但是，当我们精心准备这样的数据包，让前后包中的“fragment offset”字
段交叠在一起，会发生什么呢？
看看程序对“fragment offset”做了那些处理：
if (prev != NULL&& offset
{
I =prev->end –offset;
Offset +=I : /*ptr into datagram */
Ptr += I /* ptr into fragment data */
}
如果我们发现当前包的段偏移在前一包数据内部，也就是说根据偏移字段的值，前后两数据包的数据部
分有重叠。组装程序试图正确对齐它们的边界。程序代码如上所示。这一步是对的。除非当前包中的有
效数据碰巧没有足够的数据来满足对齐的要求。在这种情况下，“offset”域中的值将会比“ end”域
中的值大。这两个数值被交给“ip-frag-create()”模块，在这个模块中，将会计算当前包的长度。
/* Fill in the structure. */
fp->offset =offset;
fp->end =end;
fp->len =end –offset;
在这种极少见的情况下，计算出来的fp-len竟变成了一个负数，于是memcpy()最终将会把大量的数据拷贝
到内核中，因为memcpy()中的记数器是一个反码，是一个非常大的数值。根据使用的内存管理机制的不同，
将会引起系统重启动或停机。
这种情况完全可以通过编程来实现，例如可以发送两个特殊的数据包，第一个包中的“offset”域置为0，
包中有效数据（IP数据）长度为N，MF位置1。第二个包中MF位置0，“offset”为一个小于N的数，包中的
IP数据也少于N。
当将收到的两个数据包组装时，先将第一个数据包拷贝到一个缓冲区中去，然后拷贝第二个数据包。因为
next->offset
cur ->offset =next ->offset +(pre->end-next->offest);
cur ->end =next ->offest +(next->iph ->tot-len)-ihl);
cur ->len =cur->end-cur->offest;
当ntohs(next->iph->tot-len)-ihl<(pre->end-next->offset)时，错误就发生了。这时候，cur->len为
负数。
在正常情况下，无法预言这种情况是否会发生，发生的频率如何。但是在人为的情况下，尤其是在一处故
意的情况下，那就一定会发生的。
人们可以自己编写发送raw数据包的程序。在数据包中，从IP包头开始，都可以填入自己想要的任意数值。
而我们使用软件并不能处理这类非常复杂的情况。事实上，即使对软件曾经进行了详细的测试，也很难说
会发现这种错误。
当前的许多Linux的实现中都有这个错误，向Linux发送很少几个这样的数据包，便可以引起Linux当机，
因为通常这种IP包重组和缓冲区开在系统核心态，缓冲区溢出将使系统崩溃。同样地，向Windows 95、
Windows NT发送10-15个这样的包，也会引起死机。
现在在网上已经出现了大量类似这样的程序，这些攻击的方法依然是对一些字段使用错误的值，但和
“泪滴”相反，将段偏移字段写入一个大于头的长度的数值或者伪造UDP的长度，直到伪造为真实长度的
两倍。或者将原来专门攻击53端口的程序改造为可以攻击一系列端口。
