ASLR, las siglas de Address Space Layout Randomization, se considera un escudo básico frente a los ataques que buscan desbordar el búfer. ¿En qué consiste? Aquí lo analizamos.
Para evitar que un intruso sea capaz de anticipar las localizaciones de memoria que se activarán durante el uso de un programa, se emplea el método ASLR. Este se basa en la generación de direcciones de memoria de manera aleatoria cada vez que se arranca un programa.
En el momento en que un programa es activado e ingresa a la memoria, ASLR genera de forma aleatoria el emplazamiento de las áreas de memoria que el programa va a utilizar. Esto abarca la pila, el heap y las áreas de la memoria que almacenan el código ejecutable del programa.
Imaginemos que tenemos un programa que cuando se introduce en la memoria se aloja en la dirección 0x10000000. Sin la protección de ASLR, el programa se alojaría en esa misma dirección cada vez que se activara. Pero gracias a ASLR, la siguiente vez que se inicie el programa, se alojaría en una dirección distinta, puede ser 0x20000000 u 0x30000000. Este cambio aleatorio dificulta enormemente que un intruso pueda anticipar cómo se dispondrán las diferentes secciones del programa en la memoria.
Los ataques que buscan desbordar el búfer se basan en que el intruso sea capaz de predecir con precisión el lugar donde se ubicará un búfer en la memoria, para así diseñar su ataque para sobrescribir ese búfer con un código pernicioso.
No obstante, gracias a la función de ASLR, las posiciones de la memoria se generan al azar, lo que complica significativamente que un intruso pueda anticipar el lugar exacto donde se alojará un búfer en la memoria. Esto puede obstaculizar un ataque de desbordamiento de búfer y resguardar el sistema frente a posibles explotaciones.
Para concluir, ASLR es un efectivo y potente recurso de seguridad que puede resguardar sistemas frente a los ataques de desbordamiento de búfer al generar de forma aleatoria las posiciones de la memoria que utilizan los programas. Pese a no ser una protección absoluta, es un componente vital en cualquier estrategia de defensa en profundidad para prevenir ataques en los sistemas.
Aún siendo una estrategia de seguridad válida, La aleatorización del espacio de direcciones de la memoria (ASLR, por sus siglas en inglés) posee ciertos puntos débiles y inconvenientes. Descubriremos los aspectos clave donde ASLR es susceptibles de ser burlado por los agresores.
La limitación más relevante de ASLR es su debilidad ante los asaltos de decodificación por repetición. ASLR complica la tarea del agresor para discernir la ubicación exacta de un elemento en la memoria, pero no lo torna inviable. Un agresor puede repetir el intento de determinar la posición de un elemento en la memoria hasta lograr su objetivo. Este tipo de asalto es especialmente eficaz en sistemas con un espacio de direcciones de memoria reducido.
Un punto débil relevante de ASLR es que no toda la memoria puede ser aleatorizada. Espacios específicos de la memoria, como el núcleo y ciertos componentes del sistema, permanecen inamovibles dada su relevancia para el adecuado funcionamiento del sistema. Este hecho ofrece oportunidades a un agresor que logre identificar una falla en estos sectores, permitiéndole evadir ASLR.
Las filtraciones de datos representan otra amenaza importante para ASLR. En estos ataques, un agresor explota una falla que le facilita el acceso a la lectura de la memoria del sistema. Esto podría permitirle descifrar la ubicación de los elementos en la memoria, lo que facilitaría la evasión de ASLR.
Los asaltos JIT-ROP (excusa por el acrónimo inglés para Programación Orientada a Retornos Justo a Tiempo) es un formato avanzado de asaltos capaz de burlar ASLR. En estos eventos, un agresor manipula una falla que le permite ejecutar código al azar en la memoria del sistema. Esta acción le permite evadir ASLR al generar su propio código en cuadrantes de memoria designados para el código del sistema.
La eficacia de ASLR puede verse obstruida por el formato en el cual es ejecutada en un sistema específico. Algunos sistemas operativos solo aleatorizan ciertos segmentos de la memoria, mientras que otros pueden excluir totalmente la aleatorización de la memoria. Además, algunos sistemas podrían permitir a los usuarios deshabilitar ASLR, dejándolos expuestos a asaltos.
En conclusión, incluso cuando ASLR es un recurso efectivo de seguridad, existe una serie de fallas críticas. Estos flancos débiles pueden ser explotados por los agresores para evadir ASLR y lanzar asaltos de desbordamiento de memoria. Por lo tanto, es vital combinar ASLR con otros recursos de seguridad para garantizar una protección integral.
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La Prevención de Ejecución de Datos, también conocida por sus siglas en inglés DEP (Data Execution Prevention), es una característica de seguridad que se encuentra en muchos sistemas operativos modernos. Su principal objetivo es prevenir que ciertos tipos de datos sean ejecutados como código, lo cual es una táctica comúnmente utilizada en los ataques de desbordamiento de búfer.
DEP funciona marcando ciertas áreas de la memoria como no ejecutables. Esto significa que, incluso si un atacante logra inyectar código malicioso en estas áreas, el sistema operativo evitará que se ejecute. En términos técnicos, DEP aprovecha la funcionalidad NX (No eXecute) que se encuentra en muchos procesadores modernos.
Uno de los principales beneficios de DEP es que puede prevenir eficazmente muchos tipos de ataques de desbordamiento de búfer. Al prevenir que el código malicioso se ejecute, DEP puede detener un ataque antes de que cause daño.
Además, DEP es una característica de seguridad que se encuentra en muchos sistemas operativos modernos, lo que significa que no requiere hardware adicional ni software especializado para funcionar. Esto hace que DEP sea una opción de seguridad atractiva y accesible para muchas organizaciones.
A pesar de sus beneficios, DEP no es una solución de seguridad perfecta. Una de las principales limitaciones de DEP es que solo puede prevenir la ejecución de código en ciertas áreas de la memoria. Esto significa que si un atacante puede inyectar código malicioso en un área de la memoria que no está protegida por DEP, el ataque aún puede tener éxito.
Además, DEP no puede prevenir todos los tipos de ataques de desbordamiento de búfer. Por ejemplo, DEP no puede prevenir los ataques que explotan vulnerabilidades en el software que se ejecuta con privilegios elevados.
La forma de habilitar DEP varía dependiendo del sistema operativo. En Windows, por ejemplo, DEP se puede habilitar a través del Panel de Control. En Linux, DEP se puede habilitar mediante la configuración del kernel.
En resumen, DEP es una característica de seguridad valiosa que puede prevenir muchos tipos de ataques de desbordamiento de búfer. Sin embargo, no es una solución de seguridad perfecta y no debe ser la única medida de seguridad implementada.
La Técnica de Resguardo de Intervención de Gestion de Fallos Estructurados (conocida en inglés como SEHOP) ha sido desarrollada para bloquear los intentos de abuso de memoria mediante la explotación del sistema de mitigación de fallos estructurados (SEH). SEH es un proceso exclusivo de los sistemas operativos Windows que se encarga de administrar y solucionar los problemas de software internos en el desarrollo de una aplicación.
Un aspecto central de SEHOP es la comprobación constante de la cadena de interventores de fallos durante la aparición de un fallo. Si el sistema percibe que la cadena ha sido alterada de alguna manera, procede a finalizar el proceso en curso, frustrando así el intento de intrusión.
Para tener una mejor comprensión de cómo SEHOP realiza esta acción, es crucial entender el funcionamiento del sistema de mitigación de fallos. Si surge una falla, el sistema operativo buscará un interventor de errores en una serie ordenada de interventores preparados para el proceso. Cada elemento en esta cadena tiene un enlace al siguiente interventor y un enlace al código que se encarga de tratar el fallo. Un ataque de sobrecarga de buffer explota SEH sobreescribiendo estos enlaces con direcciones que conducen al código del atacante.
SEHOP contraataca esta táctica añadiendo un interventor de fallos adicional en la última posición de la lista, posicion que es inmune a la sobrecarga de buffer. Si se produce una falla, SEHOP verificará si este último interventor todavía está presente y comprobará si la cadena ha sido alterada. Si la cadena ha sido comprometida, el proceso se cancela.
SEHOP proporciona varios beneficios en cuanto al bloqueo de abuso de memoria. Primero, puede frustrar cualquier intento de abuso que explota SEH, independientemente de las tácticas específicas utilizadas por el atacante. En segundo lugar, no necesita ningún cambio en los programas existentes para funcionar de manera eficiente. Por último, su implementación tiene un impacto mínimo en el desempeño del sistema.
Pese a ser un método seguro y efectivo, SEHOP tiene algunas restricciones. Principalmente, solo es eficaz contra los intentos de abuso que explotan SEH. No proporcionará protección contra otros tipos de abusos de memoria. Además, SEHOP solo es compatible con ciertas versiones del sistema operativo Windows. Finalmente, es necesario habilitar SEHOP para cada proceso individualmente, lo que puede llevar tiempo.
Para activar SEHOP en un sistema Windows, es necesario modificar la configuración del sistema. Esto se puede realizar mediante el Editor del Registro de Windows o a través de herramientas de configuración del sistema. Cabe recalcar que cualquier cambio en el Registro del sistema puede tener consecuencias graves si se realiza de manera incorrecta, por lo que es importante respaldar el Registro antes de realizar cualquier modificación.
En resumen, SEHOP es un método seguro y efectivo que proporciona una protección robusta contra los intentos de abuso de memoria que explotan el sistema de mitigación de fallos estructurados. A pesar de algunas limitaciones, su implementación puede ser una estrategia de seguridad muy valiosa.
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Vamos a sumergirnos directamente en el mundo de los embates de desbordamientos de búfer, explorando igualmente cómo se pueden afrontar y disminuir sus potencialmente dañinos efectos.
Este consiste en una modalidad de embate digital, básicamente ejecutado cuando una cantidad de información excede la capacidad de almacenamiento de un búfer, generando así un derrame de datos a las zonas aledañas de la memoria. Este fenómeno deja abierta la oportunidad para que invasores ejecuten códigos peligrosos o trastoquen el flujo de gestión de un programa.
Existen múltiples técnicas para restringir los embates de desbordamiento de búfer, vamos a consolidar algunas de ellas:
ASLR es un método de resguardo que baraja la posición de las zonas de memoria, como el montón y las bibliotecas, lo que complica la predicción por parte del invasor de donde se ubicarán los datos, mejorando así la impenetrabilidad ante las amenazas de desbordamiento de búfer.
A pesar de ser una efectiva estrategia de seguridad, ASLR no está exenta de limitaciones. No todas las zonas de memoria pueden ser aleatorizadas y algunos embates tienen la capacidad de esquivarla. Además, ASLR puede generar inconvenientes de compatibilidad con ciertos programas.
DEP conforma un resguardo que designa ciertos territorios de memoria como inejecutables. Este método evita que invasores ejecuten códigos en dichas zonas, salvaguardando a muchos de los tipos de embates por desbordamiento de búfer.
Por el otro lado, SEHOP es un resguardo creado para defenderse de embates que tratan de sobrecargar los manejadores de excepciones. Como DEP, también puede afrontar con éxito muchos de los tipos de embates por desbordamiento de búfer.
Si te encuentras en la situación de haber sido invadido por un embate de desbordamiento de búfer, estos son algunos pasos que puedes seguir para disminuir el impacto:
Confiamos que, con este desglose de información, tu comprensión acerca de los embates de desbordamiento de búfer, y cómo defenderse de ellos, ha mejorado considerablemente.
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