渗透测试研究论文

[计算机科学与技术 ]Web服务缓冲区溢出渗透测试的设计与实现 摘 要缓冲区溢出漏洞是安全漏洞中最为常见的一种形式。更为严重的是缓冲区溢出漏洞占了远程网络攻击的绝大多数，这种攻击可以使的一个匿名的Internet用户有机会获得一台主机的部分或全部的控制权。由于这类攻击使任何人都有可能取得主机的控制权，所以它代表了一类极其严重的安全威胁。因此，以缓冲区溢出作为一种渗透测试的手段是非常有意义的。缓冲区溢出是渗透测试中的重要手段。现在大多数缓冲区溢出程序都是基于C/S架构的，所以其使用的便捷性受到一定限制。本课题采用现在最流行的B/S架构，并且最终实现了将缓冲区溢出作为Web服务来检测远程主机有无溢出漏洞并提醒用户尽快修补此漏洞的目的。本文深入介绍了缓冲区溢出的原理，以及三种常见的缓冲区溢出漏洞；实例化地介绍了缓冲区溢出程序的执行流程；shellcode的编写技术；Java网络编程技术。在对原理研究的基础之上，本文主要给出了缓冲区溢出作为Web服务的设计和实现过程以及Web服务的其他辅助功能块（网络安全新闻管理、网络安全论坛）的设计和实现。其中缓冲区溢出模块和监听模块采用JavaBean技术实现，其他部分均采用JSP技术加以实现。总的来说，本渗透测试平台实现了缓冲区溢出的方便性和广范性以及安全性，并且可以加载任意的已经编译成可执行文件的溢出程序。比起传统的C/S架构下的测试平台前进了一大步。关键字：渗透测试、缓冲区溢出、JSP目 录摘要 1Abstract 2第一章 绪论 课题背景 渗透测试概述 渗透测试的的专业性 渗透测试的三个阶段 论文安排 8第二章 缓冲区溢出攻击技术 缓冲区溢出基本原理 常见的缓冲区溢出形式 栈溢出 堆溢出 格式化字符串溢出 缓冲区溢出执行流程 shellcode技术 shellcode的编写语言 shellcode本身代码的重定位 shellcode编码 21第三章 Java网络编程技术介绍. JavaBean技术 JavaBean的概念 JavaBean的特性 JavaBean的属性23 JavaBean在JSP页面里的部署 socket网络编程技术 . Java数据流 数据流的基本概念 数据流的分类介绍 25第四章 缓冲区溢出渗透测试平台的设计与实现 测试平台框架设计整体框架设计 网络安全新闻发布模块设计 网络安全论坛模块设计 缓冲区溢出渗透测试模块设计 缓冲区溢出渗透测试编码实现 缓冲区溢出漏洞选择 溢出模块实现 监听模块实现 本地执行命令实现 缓冲区溢出状态实现 39第五章 实验设计和实验数据 实验准备 SqlServer2000打sp3补丁前 实验数据 SqlServer2000打sp3补丁后 实验数据 45结束语 47参考文献 48致 谢 49

当你连续奋战了好几天，终于合上了笔记本，想要出去透透风时，一个熟悉的问句传来：“你好，请问什么时候可以交付报告？”有成千上万的书籍讲解什么是信息安全，什么是渗透测试，也有数不清的培训课程视频。但是，我敢打赌，在这些材料中，只有不到10%是在讲写报告的事情。在一个完整的渗透测试过程中，有将近一半的时间都用在了编写报告上，这听起来很让人吃惊，但是也并不奇怪。教会某人写报告不像教会某人制作一个完美的缓冲区溢出那么有意思，大部分的渗透测试人员情愿复习19次TCP数据包结构的工作原理，也不愿意写一份报告。不管我们的渗透测试水平多么高，想要把一个很深的技术点解释的很通俗易懂，即使是完全不懂安全的人也可以理解，这是一件异常艰难的挑战。不但得学会简单明了的解释渗透测试的结果，还得控制好时间。这样做的好处很多，关系到客户会不会不断的采购你的服务。有一次，我开车到350英里以外的一家客户那里做售前，当面重新解释了渗透测试报告的本内容；如果能把测试报告写的简单明了，我就不用跑这么一趟，相当于节省了一整天的时间和一整箱汽油。举个例子：一个模糊不清的解释：“SSH版本应该被禁用，因为它含有高危漏洞，可能允许攻击者在网络上拦截和解密通信，虽然攻击者控制网络的风险很低，这减少了严重性。”清楚的解释：“建议在这些设备上禁用SSH，如果不这样做，就有可能允许攻击者在当地网络解密和拦截通讯。”为什么渗透测试报告如此重要？请谨记：渗透测试是一个科学的过程，像所有科学流程一样，应该是独立可重复的。当客户不满意测试结果时，他有权要求另外一名测试人员进行复现。如果第一个测试人员没有在报告中详细说明是如何得出结论的话，第二个测试人员将会不知从何入手，得出的结论也极有可能不一样。更糟糕的是，可能会有潜在漏洞暴露于外部没有被发现。举个例子：模糊不清的描述：“我使用端口扫描器检测到了一个开放的TCP端口。“清晰明了的描述：“我使用Nmap ，对一段端口进行SYN扫描，发现了一个开放的TCP端口。命令是：nmap –sS –p 7000-8000“报告是实实在在的测试过程的输出，且是真实测试结果的证据。对客户高层管理人员（批准用于测试的资金的人）可能对报告的内容没有什么兴趣，但这份报告是他们唯一一份证明测试费用的证据。渗透测试不像其他类型的合同项目。合同结束了，没有搭建新的系统，也没有往应用程序添加新的代码。没有报告，很难向别人解释他们刚买的什么东西。报告给谁看？至少有三种类型的人会阅读你的报告：高级管理人员，IT管理和IT技术人员。高级管理人员根本不关心，或者压根不明白它的意思，如果支付服务器使用SSL v2加密连接。他们想知道的答案是“我们现在到底安不安全？”IT管理对该组织的整体安全性感兴趣，同时也希望确保其特定的部门在测试过程中都没有发现任何重大问题。我记得给三个IT经理一份特别详细的报告。阅读这份报告后有两个人脸色变得苍白，而第三个人笑着说“太好了，没有数据库的安全问题”。IT人员是负责修复测试过程中发现的问题的人。他们想知道三件事：受影响系统的名称，该漏洞的严重程度以及如何解决它。他们也希望这些信息以一种清晰而且有组织的方式呈现给他们。最好的方法是将这些信息以资产和严重程度来进行划分。例如“服务器A”存在“漏洞X，Y和Z，漏洞Y是最关键的。这样IT人员就可以快速的找到问题的关键，及时修复。当然,你可以问你的客户是否愿意对漏洞分组。毕竟测试是为了他们的利益，他们是付钱的人！一些客户喜欢有个详细说明每个漏洞的页面，并表明受漏洞影响的资产有哪些。虽然我已经提到了渗透测试报告三种最常见的读者，但这并不是一个详尽的清单。一旦报告交付给客户，取决于他们用它干什么。它可能最终被提交给审计人员作为审计的证据。它可以通过销售团队呈现给潜在客户。“任何人都可以说自己的产品是安全的，但他们可以证明这一点？我们可以看看这里的渗透测试报告。“报告甚至可能最终共享给整个组织。这听起来很疯狂，但它确实发生过。我执行一次社会工程学测试，其结果低于客户的期望。被触怒的CEO将报告传递给整个组织，作为提高防范社会工程攻击意识的一种方式。更有趣的是，几周后当我访问同一个公司做一些安全意识的培训。我在自我介绍时说，我就是之前那个负责社工测试的人。愤怒的目光，嘲讽的语气，埋怨我给他们所有人带来多少麻烦。我的内心毫无波动，答道：“把密码给我总比给真正的黑客好。”报告应该包含什么？有时候你会很幸运的看到，客户在项目计划之初就表明他们想要的报告内容。甚至有一些更为细小的要求，比如，字体大小和线间距等。但是这只是少数，大部分客户还是不知道最终要什么结果，所以下面给出一般报告的撰写程序。封面封面是报告的第一面窗户，封面页上包含的细节可以不那么明显。但是测试公司的名称、标志以及客户的名称应该突出显示。诸如“内部网络扫描”或“DMZ测试”测试标题也应该在那里，对于相同的客户执行多个测试时，可以避免混淆。测试时间也要写上，随着时间的推移，用户可以清楚的得知他们的安全状况是否得到了改善。另外该封面还应包含文档的密级，并与客户商定如何保密好这份商业上的敏感文件。内容提要我见过一些简直像短篇小说一样的内容提要，其实这部分一般要限制在一页纸以内。不要提及任何特定的工具、技术，因为客户根本不在乎，他们只需要知道的是你做了什么，发现了什么，接下来要发生什么，为什么，执行摘要的最后一行应该是一个结论，即明确指出是该系统是安全还是不安全。举个例子：一个糟糕的总结：“总之，我们发现一些地方的安全策略运作良好，但有些地方并未遵从。这导致了一定风险，但并不是致命风险。”一个优秀的总结：“总之，我们发现了某些地方没有遵守安全策略，这给组织带来了一个风险，因此我们必须声明该系统是不安全的。”漏洞总结将漏洞列表放在一个页面上，这样，IT经理便可以一目了然的知道接下来要做什么。具体怎样表现出来，形式多样，你可以使用花哨的图形（像表格或图表），只要清晰明了就行。漏洞可以按类别（例如软件问题，网络设备配置，密码策略）进行分组，严重程度或CVSS评分——方法很多，只要工作做得好，很容易理解。测试团队的详细信息记录测试过程中所涉及的每一个测试人员的名字，这是一个基本的礼节问题，让客户知道是谁在测试他们的网络，并提供联系方式，以便后续报告中问题讨论。一些客户和测试公司也喜欢依据测试的内容向不同的测试小组分配任务。多一双眼睛，可以从不同的角度查看系统的问题。工具列表包括版本和功能的简要描述。这点会涉及到可重复性。如果有人要准确复现您的测试，他们需要确切地知道您使用的工具。工作范围事先已经同意，转载作为参考是有用的。报告主体这部分才是报告的精华，报告的正文应包括所有检测到的漏洞细节，如何发现漏洞，如何利用漏洞，以及漏洞利用的可能性。无论你做的是什么，都要保证给出一个清晰的解释。我看过无数份报告，都是简单的复制粘贴漏洞扫描的结果，这是不对的。另外报告中还应包括切实贴合的修复建议。最终交付在任何情况下任何一份报告应该加密传输。这虽然是常识，但往往大家就会摔倒在最后的这环上。