安全编程修炼之道 (2009 年度畅销榜NO.20555 )

James C. Foster是Computer Sciences公司Global Security Solution Development的负责人，主要负责物理、人事和数据安全解决方案的研究和开发。在进入Computer Sciences公司之前，Foster是Foundstone公司(后被McAfee收购)的研发部主任，负责产品、咨询和相应R&D建议等各方面的工作。在就职于Foundstone之前，Foster是Guardent 公司(后被Verisign收购)的执行总监和研究工程师，是Information Security杂志(后被TechTarget收购)的撰稿人之一，此前还作为安全研究专家就职于国防部。凭着在高级远程管理、国际化发展、应用程序安全、协议分析和搜索算法技术等领域的丰富经验，Foster为商业化操作系统组件进行代码检查，评估Win32应用程序，并研究商业级加密实现。
Foster是一位极富经验的演说者，在各种学术会议、技术论坛、安全峰会和研究探讨会中走遍北美，研究报告被收录在Microsoft Security Summit、Black Hat USA、Black Hat Windows、MIT Wireless Research Forum、SANS、MilCon、TechGov、InfoSec World 2001和Thomson Security Conference等论文集中。他还经常回答各种相关的安全问题，发布在USAToday、Information Security magazine、Baseline、Computerworld、Secure Computing和MIT Technologist。Foster持有A.S.、B.S.、MBA以及数个技术和管理证书，并从事或者指导the Yale School of Business、Harvard University、the University of Maryland的一些研究，同时他也是University of Pennsylvania’s Wharton School of Business的一名员工。
Foster还是一个畅销书作者，著有多本商业和教育论文。他为主要出版社编著、合著或编辑过很多图书，包括Snort 2.1 Intrusion Detection (Syngress出版，ISBN： 1-931836-04-3)、Hacking Exposed, Fourth Edition、Anti-Hacker Toolkit, Second Edition、Advanced Intrusion Detection、Hacking the Code：ASP.NET Web Application Security (Syngress出版, ISBN: 1-932266-65-8)、Anti-Spam Toolkit和Google Hacking for Penetration Techniques (Syngress出版, ISBN: 1-931836-36-1)等。
Michael Price是McAfee（以前是Foundstone, Inc.）的主要研究和开发工程师之一，也是信息安全领域中经验丰富的开发人员。在服务方面，Mike还为政府和私人机构从事大量的安全评估、代码检查、培训、软件开发和研究工作。在Foundstone时，Mike的职责主要是漏洞研究、网络和协议分析、软件开发以及代码优化。他的主要擅长在BSD和Windows平台上进行基于网络和基于主机的安全软件开发。在就职于Foundstone之前，Mike在SecureSoft Systems工作，当时是一名安全软件开发工程师。Mike写过很多安全程序，包括多种加密算法实现、网络监听器和基于主机的漏洞扫描器。

目 录

第1章 安全编码基础 1
1.1 引言 2
1.2 C/C++ 3
1.2.1 语言特性 3
1.2.2 Hello,World!实例 4
1.2.3 数据类型 5
1.2.4 流程控制 7
1.2.5 函数 8
1.2.6 类 9
1.2.7 案例研究：傅立叶系数
估算 10
1.3 Java 13
1.3.1 语言特性 14
1.3.2 Hello,World!实例 15
1.3.3 数据类型 15
1.3.4 流程控制 16
1.3.5 方法 18
1.3.6 类 18
1.3.7 获取HTTP报头 20
1.4 C# 21
1.4.1 移植到C#平台的商业
案例 21
1.4.2 语言特性 22
1.4.3 Hello,World!实例 23
1.4.4 数据类型 23
1.4.5 流程控制 25
1.4.6 方法 26
1.4.7 类 26
1.4.8 C#线程 28
1.4.9 案例研究：命令行IP地址
解析 29
1.5 Perl 38
1.5.1 数据类型 39
1.5.2 运算符 40
1.5.3 Perl脚本实例 42
1.5.4 专用变量 44
1.5.5 模式匹配和替换 44
1.5.6 正则表达式修饰符 45
1.5.7 常用的Perl工具 45
1.5.8 I Am a Perl Coder! 46
1.5.9 日志修改工具 47
1.6 Python 52
1.7 本章小结 56
1.8 要点回顾 56
1.9 相关网站链接 57
1.10 常见问题 58

第2章 NASL脚本 61
2.1 引言 62
2.1.1 NASL的发展史 62
2.1.2 NASL的目标 62
2.2 NASL脚本的语法 63
2.2.1 注释 64
2.2.2 变量 64
2.2.3 运算符 66
2.2.4 控制结构 69
2.3 编写NASL脚本 72
2.3.1 编写NASL个人专用工具 73
2.3.2 Nessus框架下的编程 75
2.4 案例研究：经典的
NASL脚本 77
2.5 NASL代码移植 81
2.6 本章小结 90
2.7 要点回顾 91
2.8 相关网站链接 92
2.9 常见问题 92
第3章 BSD套接字 95
3.1 引言 96
3.2 BSD套接字编程简介 96
3.3 TCP客户端与服务器 97
3.4 UDP客户端与服务器 103
3.5 套接字选项 111
3.6 基于UDP套接字的
网络扫描 113
3.7 基于TCP套接字的
网络扫描 122
3.8 线程与并行 134
3.9 本章小结 136
3.10 要点回顾 136
3.11 相关网站链接 137
3.12 常见问题 137

第4章 Windows套接字 139
4.1 引言 140
4.2 Winsock概述 140
4.3 Winsock 2.0 141
4.3.1 通过Visual Studio 6.0
链接 142
4.3.2 通过源代码链接 143
4.4 案例研究：使用WinSock
抓取网页 146
4.5 编写客户端程序 147
4.6 编写服务器程序 151
4.7 编写exploit及漏洞
检测程序 155
4.8 本章小结 163
4.9 要点回顾 164
4.10 常见问题 165
4.11 案例研究：使用Winsock
执行Web攻击 166
4.12 案例研究：使用Winsock
执行远程缓冲区溢出 168


第5章 Java套接字 173
5.1 引言 174
5.2 TCP/IP概述 174
5.2.1 TCP客户端 175
5.2.2 IP地址及域名解析 178
5.2.3 基于文本的输入／输出：
LineNumberReader类 181
5.2.4 TCP服务器 185
5.2.5 使用浏览器连接
TCPServer1 189
5.2.6 处理多重连接 189
5.2.7 WormCatcher 198
5.3 UDP客户端与服务器 204
5.4 本章小结 211
5.5 要点回顾 211
5.5.1 TCP客户端 211
5.5.2 TCP服务器 211
5.5.3 UDP客户端与服务器 211
5.6 常见问题 212

第6章 编写可移植的代码 215
6.1 引言 216
6.2 UNIX和Windows移植
指南 216
6.2.1 预编译指令 216
6.2.2 确定操作系统 218
6.2.3 进程的创建和终止 222
6.2.4 多线程 227
6.2.5 信号 234
6.2.6 文件操作 236
6.2.7 目录操作 239
6.2.8 库 242
6.2.9 Daemon/Win32服务编程 247
6.2.10 内存管理 254
6.2.11 命令行参数处理 255
6.2.12 整型数据类型 259
6.3 本章小结 260
6.4 要点回顾 260
6.5 常见问题 261
第7章 可移植的网络编程 263
7.1 引言 264
7.2 BSD套接字和Winsock 264
7.3 可移植的构件 266
7.3.1 返回值 266
7.3.2 扩展错误信息 268
7.3.3 API 270
7.3.4 原始套接字 302
7.3.5 Pcap和WinPcap 313
7.4 本章小结 319
7.5 要点回顾 319
7.6 常见问题 319

第8章 编写shellcode I 323
8.1 引言 324
8.2 shellcode概述 324
8.2.1 工具 324
8.2.2 汇编程序设计语言 325
8.2.3 Windows和UNIX的
汇编比较 328
8.3 寻址问题 329
8.3.1 方案一：使用call和
jmp指令 329
8.3.2 方案二：将参数值入栈 330
8.4 NULL字节问题 331
8.5 系统调用的实现 332
8.5.1 系统调用编号 332
8.5.2 系统调用参数 332
8.5.3 系统调用返回值 334
8.6 远程shellcode 334
8.6.1 端口绑定shellcode 334
8.6.2 套接字描述符重用
shellcode 336
8.7 本地shellcode 337
8.7.1 execve shellcode 338
8.7.2 setuid shellcode 339
8.7.3 chroot shellcode 340
8.7.4 Windows shellcode 344
8.8 本章小结 350
8.9 要点回顾 350
8.10 相关网站链接 352
8.11 邮件列表 352
8.12 常见问题 352

第9章 编写shellcode II 355
9.1 引言 356
9.2 shellcode实例 356
9.2.1 write系统调用 359
9.2.2 execve shellcode 362
9.2.3 端口绑定shellcode 370
9.2.4 socket系统调用 373
9.2.5 bind系统调用 374
9.2.6 listen系统调用 374
9.2.7 accept系统调用 375
9.2.8 dup2系统调用 375
9.2.9 execve系统调用 376
9.2.10 反向连接shellcode 381
9.2.11 重用套接字的shellcode 384
9.2.12 重用文件描述符 386
9.2.13 shellcode编码 392
9.3 重用程序变量 397
9.4 跨操作系统的shellcode 401
9.5 了解现有的shellcode 402
9.6 本章小结 406
9.7 要点回顾 406
9.8 相关网站链接 407
9.9 邮件列表 407
9.10 常见问题 407

第10章 开发exploit程序I 409
10.1 引言 410
10.2 定位漏洞 410
10.3 远程与本地exploit程序
的编写 411
10.4 格式化字符串攻击 412
10.4.1 格式化字符串 412
10.4.2 格式化字符串漏洞
的修复 414
10.5 案例研究：xlockmore用户
提供的格式化字符串漏洞
CVE-2000-0763 414
10.6 TCP/IP漏洞 417
10.7 竞争条件 418
10.7.1 文件竞争条件 418
10.7.2 信号竞争条件 419
10.8 案例研究：man输入验证
错误 419
10.9 本章小结 421
10.10 要点回顾 422
10.11 相关网站链接 423
10.12 常见问题 423

第11章 开发exploit程序II 425
11.1 引言 426
11.2 为exploit编写套接字和
绑定 426
11.2.1 客户端套接字编程 426
11.2.2 服务器端套接字编程 428
11.3 栈溢出exploits 429
11.3.1 内存的组织 430
11.3.2 栈溢出 431
11.3.3 寻找开源软件中可
利用的栈溢出 435
11.4 案例研究：X11R6 4.2
XLOCALEDIR溢出 435
11.5 堆破坏exploits 440
11.6 案例研究: OpenSSL SSLv2
畸形客户端密钥远程缓冲区
溢出漏洞CAN-2002-0656 444
11.7 整型bug exploits 457
11.7.1 整数环绕 458
11.7.2 忽略大小检查 460
11.7.3 其他整型bug 462

11.8 案例研究: OpenSSH质询
响应整型溢出漏洞
CVE-2002-0639 462
11.9 案例研究：UW POP2 缓冲
区溢出漏洞CVE-1999
-0920 466
11.10 本章小结 474
11.11 要点回顾 475
11.12 相关网站链接 476
11.13 常见问题 476

第12章 开发exploit程序III 479
12.1 引言 480
12.2 MSF的使用 480
12.3 用Metasploit进行
exploit开发 485
12.3.1 确定攻击向量 485
12.3.2 计算偏移量 486
12.3.3 选择控制向量 491
12.3.4 发现返回地址 495
12.3.5 使用返回地址 498
12.3.6 确定坏字符 500
12.3.7 确定空间限制 500
12.3.8 空操作指令拖动器 502
12.3.9 选取有效载荷和
编码器 503
12.4 将exploit集成到MSF中 511
12.4.1 框架 511
12.4.2 分析一个现有的exploit
模块 512
12.4.3 覆盖方法 516
12.5 本章小结 517
12.6 要点回顾 517
12.7 相关网站链接 518
12.8 常见问题 518



第13章 编写安全组件 521
13.1 引言 522
13.2 COM 522
13.2.1 COM对象 522
13.2.2 COM接口 522
13.2.3 COM运行时 523
13.2.4 COM对象的实现 524
13.2.5 COM进程内服务器
的实现 526
13.3 ATL 527
13.3.1 C++模板 528
13.3.2 ATL客户端技术 528
13.3.3 ATL服务器技术 531
13.3.4 ATL属性 543
13.4 将COM扩展添加到
RPCDump工具中 547
13.4.1 COM EXE服务器
实现 548
13.4.2 控制流 551
13.4.3 应用程序集成例程 552
13.4.4 工具接口定义 555
13.4.5 组件类 557
13.4.6 应用程序集成：
COMSupport.h 563
13.4.7 应用程序集成：
RPCDump.C 564
13.5 本章小结 566
13.6 要点回顾 566
13.7 相关网站链接 567
13.8 常见问题 567

第14章 创建Web安全工具 571
14.1 引言 572
14.2 设计 572
14.2.1 攻击签名格式 572
14.2.2 签名 573
14.3 深入分析 573
14.3.1 套接字和执行 573
14.3.2 解析器 583
14.3.3 头文件 595
14.3.4 编译 599
14.3.5 执行 599
14.4 工具输出 600
14.5 本章小结 600
14.6 要点回顾 601
14.7 相关网站链接 601
14.8 常见问题 601

附录A 词汇 605

附录B 安全工具汇编 613

附录C exploit文档 619

附录D 系统调用参考 621

附录E 数据转换参考 625

前 言 从计算时代的早期开始到现在，安全行业经历了巨大的变化。早期的病毒、蠕虫和恶意软件在当今看来，简直都成了小儿科。随着行业的进一步发展，它又面临着一个转折点。这种日益激烈的矛盾关系(就是这种矛盾关系导致了这个行业的诞生)将会影响到我们的社会、文化和市场吗？ 让我们来看一组数据。如果研究一下1999年一个漏洞转化成蠕虫病毒所需的时间，再将这个数据与今天相比，就会发现现在出现一个自我繁殖的蠕虫要比1999年快20倍以上：在1999年需要280天，而在2004年仅需4天。这些蠕虫很容易就被制造出来并且随时可能触发，而完成攻击几乎就不需要什么知识。这就意味着有更多的黑客在更短的时间内编写出更多的攻击工具。 我们第一次碰到这种新型的狡猾蠕虫，是在20世纪90年代后期出现的“sadmind”等蠕虫。它从攻击Solaris操作系统本地的RPC服务开始，在完成感染之后，它就从Sun Solaris系统向Windows系统进军，再循环往复。我们还看到了同时使用多个攻击方向的蠕虫，采用了针对不同服务的多种攻击技术。还有一些可以自动变种的蠕虫，使得检测和防护它们更加困难。大量的威胁在黑暗中等待，并且还不仅仅是蠕虫。明天的蠕虫将会融合所有这些方面(多系统平台、多应用程序和多方向)产生zero-day蠕虫，却没有修复或防止措施。 这些蠕虫将会造成怎样的破坏呢？它会影响所有一切。我们的大部分市场、基础设施和银行都已经计算机化，并且进行了联网。想想看，如果长达一个月时间，不能够从银行或经纪人那里取出现金；或者不能够横穿铁路或马路，因为飞驰而来的列车或小车也和您一样看到绿灯，那会发生什么情况呢？这些场景都是小说中编造的吗？再仔细想想。 以Banker.J worm为例吧。这个蠕虫对系统的影响基本上和前面所说的蠕虫类似，但是另外有个重要的问题就是它首次采用了phishing技术。所谓phishing攻击是指将用户误导到攻击者伪造的Web站点，以期窃取用户的银行用户名和密码的伎俩。当进入这种伪造的站点之后，它自己再使用这个用户名和密码登录到银行，设置一个在线交易收款人，然后进行支付。但是蠕虫并不直接将用户重定向到伪造的站点，而是显示受感染系统上的同样Web页面。 他们到底是谁，他们又为什么要这么做呢？他们大部分是些不谙世事的年轻人，受到自负心理和优越感的驱使。另外有些是出于受金钱驱使或者有组织犯罪。无论这些出发动机如何，或者伪造攻击的理由如何，管理员都必须提高自身素质，并解决问题出现的根源。每个产品或步骤都存在有漏洞，在被管理并修复之前，攻击者总会去试图利用它们。没有万全之策可以解决这个问题，也没有某个产品或服务或培训能够给出所有的工具来与这些威胁作斗争。 正如战场上的战士一样，您需要掌握一切可以掌握的武器。本书就是您的弹药，是为了保证安全战士们不至于折戟沙场的重要武器。仔细研读本书的每一页，理解其内容，然后做到为我所用。不要让这部出色的作品从您手中轻易滑过。 祝您安全。 —Stuart McClure McAfee, Inc.风险管理产品开发部高级副主管 Senior Vice President of Risk Management Product Development

无封面