在說rop之前，先來說一下什麼是緩衝區溢位漏洞。緩衝區溢位漏洞（buffer overflow）是當今軟體系統最主要的安全漏洞，利用緩衝區溢位漏洞的攻擊也是攻擊者最常用的攻擊方式之一。所謂緩衝區溢位，是指在應用程式或者系統程式的記憶體中寫入超長資料，從而達到惡意改變或者控制程式執行流程的目的。攻擊者通過緩衝區溢位把shellcode寫入程式的記憶體空間，並且通過覆蓋棧上函式的返回位址，即eip暫存器所指向的記憶體位址的值，或者覆蓋seh鍊錶來實現程式執行流程的控制，使得植入記憶體的shellcode得以執行。
棧溢位（stack-based buffer overflows）算是安全界常見的漏洞。一方面因為程式設計師的疏忽，使用了 strcpy、sprintf等不安全的函式，增加了棧溢位漏洞的可能。另一方面，因為棧上儲存了函式的返回位址等資訊，因此如果攻擊者能任意覆蓋棧上的資料，通常情況下就意味著他能修改程式的執行流程，從而造成更大的破壞。
對於以上的漏洞，人們找出了很多解決的辦法。目前最受關注的是w⊕x技術，即通過硬體或軟體的支援，來保證程序映像中的記憶體區域不能同時可執行或可寫入。在windows平台下，稱為資料執行保護技術（data execution protection,dep）；而在linux平台下則是通過pax專案實現。
在此基礎上，出席那了新的攻擊技術return-to-libc，攻擊者不通過寫入shellcode到漏洞程式的程序空間，而是利用已經在記憶體空間中的可執行**來執行任意操作，如libc中有一些函式可以用於執行其他的程序，例如 execve和 system。攻擊者只要找到乙個棧溢位漏洞，並適當的構造函式呼叫引數，並使棧上返回位址指向這些函式的起始位址，攻擊者就能以這個程式的許可權執行任意其他程式了。（這裡有一篇實現攻擊的**：
return_to_libc.pdf
）。這種攻擊方法也有侷限性，就是需要當前**庫有 system 這樣符合要求的函式，否則就涼拌了。
於是安全人員又提出了一種新的技術，就是今天需要我去學習的返回導向程式設計技術（return-oriented programming，rop）。所謂rop，簡單的說就是把原來已經存在的**塊拼接起來，拼接的方式是通過乙個預先準備好的特殊的返回棧，裡面包含了各條指令結束後下一條指令的位址。
在一般程式裡面，都包含著大量的返回指令（ret），他們基本位於函式的尾部，或是函式中部需要返回的地方。而從函式開始的地方到ret指令之間的這一段序列稱為二進位制指令**塊（gadgets）。這些二進位制指令串行使其組合成完成一些諸如讀寫記憶體、算術邏輯運算、控制流程跳轉、函式呼叫等操作。於是，我們就可以通過利用記憶體空間中各個gadgets以某種順序執行，達到進行任意操作的目的。而為了使各個gadgets「拼接」起來，我們就需要構造乙個特殊的返回棧。首先讓指向我們構造的棧（stack）的指標跳到gadget a中，執行其中的**序列後ret回我們的stack中，然後下一步是跳到gadget b，執行後就到gadgets c……只要stack足夠大，就能達到我們想要的效果。
rop難以構造的地方在於，我們需要在整個記憶體空間中搜尋我們需要的gadgets，這要花費很長的時間。一旦完成「搜尋」和「拼接」的步驟，這樣的攻擊卻是難以抵擋的，因為它用到的都是記憶體中合法的**。目前，已經有實驗室提出了包括乙個掃瞄可利用**、並把它們結合起來的constructor，一套專用的語言，以及把這套語言編譯成對應**片段之和的編譯器，最後還有乙個計算實際**位址的loader。（傳送門
）至於防護的方法，我就找到兩篇相關的資料。現在主流的辦法分別有：解決棧溢位問題、使用「金絲雀」方法偵測和預防棧溢位、去掉所有的ret指令、增加位址隨機性等。在《基於return-oriented programming的程式攻擊與防護》這篇文章中講述以上方法的詳細實現。傳送門
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