第1讲 概述(2014年2月19日) (1)

输入验证与表示
格式化字符串（Format String） HTTP应答截断（HTTP Response Splitting） 非法指针值（Illegal Pointer Value） 整数溢出（Integer Overflow）
• 允许攻击者控制一个函数的格式化字符串，可能会引 起缓冲区溢出； • 在在HTTP响应头中包含未经验证的数据将可能导致 缓存中毒、跨站脚本、跨用户攻击或者页面劫持攻击 • 函数可能返回指向缓冲区外边的内存，接下来对该指 针的操作有可能造成缓冲区溢出；
3.1 Gary Mcgraw 软件源代码安全分类
对这些安全漏洞的分类目 前有很多种，我们主要采用 McGraw提出的分类方法.将软 件代码中存在的安全漏洞分为 8类，分别是： • • • • • • • • 1 输入验证与表示 2 API误用 3 安全特征 4 时间与状态 5 错误处理 6 代码质量 7 封装 8 环境
市场竞争激烈，安全服务和产品创新成为厂商 竞争焦点
竞争激烈，强强联合：Symentec与存储软件厂商Veritas的并购是其 中一例 安全服务市场成为安全厂商竞争的焦点。 产品创新主要表现在集成式产品。

2.2 什么是信息安全
信息安全的六个方面：
认证误用（Often Misused: Authentication） 异常处理误用（Often Misused: Exception Handling） 路径操纵误用（Often Misused: Path Manipulation）
API误用
API误用包括以下方面:
权限管理误用（Often Misused: Privilege Management） 字符串操纵（Often Misused: String Manipulation） 未能坚持最小权限原则会增大其他弱点出 现的风险； 在进行多字节和unicode字符串转换时容易 发生缓冲区溢出；

信息安全根源
信息系统的复杂性：
• 系统软硬件缺陷，网络协议的缺陷
信息系统的开放性：
• 系统开放：计算机及计算机通信系统是根据行业标准规定的接口建立起来的。 • 标准开放：网络运行的各层协议是开放的，并且标准的制定也是开放的。 • 业务开放：用户可以根据需要开发新的业务。
缓冲区溢出（Buffer Overflow）
• 对所分配的内存块之外的内存进行写操作会覆盖数据， 使程序崩溃，甚至导致执行恶意代码；
命令注入（Command • 在没有指定完整路径的情况下执行命令可能使得攻击者 可以通过改变$PATH或者其他环境变量来执行恶意代码； Injection） 跨站脚本（Cross-Site • 向浏览器发送非法的数据会使浏览器执行恶意代码,通过 XML编码进行身份认证也会导致浏览器执行非法代码； Scripting）
1.2 网络融合趋势
移动互联网
IP化
互联网
电信网
广电网
其他

1.2 网络融合趋势-移动互联网体系
传统网络 互联网等基本 为四层结构
•
移动互联网 融合后有了 新的抽象
业务特性
传输特性 异构可达 物理承载
应用 传输 网络 物理
业务
•
平台
网络 接入
•
•
各类海量应用， 应用成为媒介 •开放平台、智能 终端、应用商城 •IP网 •电信网、广电网 、蓝牙、GPS等
保密性（C, confidentiality ）：信息不泄漏给非授权的用 户、实体或者过程的特性 完整性（I,integrity ）：数据未经授权不能进行改变的特性， 即信息在存储或传输过程中保持不被修改、不被破坏和丢失的 特性。 可用性（A, availability ）：可被授权实体访问并按需求使 用的特性，即当需要时应能存取所需的信息。 真实性：内容的真实性 可核查性：对信息的传播及内容具有控制能力，访问控制即属 于可控性。 可靠性：系统可靠性

信息安全特性
攻防特性：攻防技术交替改进 相对性：信息安全总是相对的，够用就行 配角特性：信息安全总是陪衬角色，不能为了安全 而安全，安全的应用是先导 动态性：信息安全是持续过程

若干相关概念
信息安全、网络安全 通信安全、系统安全、内容安全、软件安全 网络信息安全、信息网络安全
传统解决方案和投资方向
软件安全问题正日益成为信息安全问题的焦点
超过70%的安全漏洞出现在应用层而不是网络层。而且 不只发生在操作系统或者web浏览器，而发生在各种应 用程序中-特别是关键的业务系统中。
92% of reported vulnerabilities are in applications, not networks
输入验证与表示
API误用
环境 软件安全风险 封装
安全特征
时间与状态
代码质量
错误处理

输入验证与表示
输入验证和表示问题通常是由特殊字符、编码和数字表 示所引起的，这类安全问题的发生是对输入的信任所造 成的。 一些较严重的安全问题往往都是由于对输入的信息过 度信任造成的，主要问题包括：
未检查的返回值（Unchecked Return 不考虑方法的返回值会导致程序出现意外 Value） 的状况。
行业市场重点突出
随着WTO保护期临近结束，金融、政府、电信等重点行业在机构改 革和业务创新的同时，IT系统建设和整合不断深入，这为安全产品提 供了广阔的市场空间，这三个行业是安全产品最大的市场，同时政府 行业和电信行业近两年都将保持35%以上的快速增长；而能源、流通 等行业的安全需求增长态势迅猛
• 装载来自于非信任源或者非信任环境的库可 能会导致应用程序执行攻击者的恶意代码；
• 允许用户输入控制资源ID可能会使攻击者访 问或修改系统保护的资源；
• 允许外部控制系统设置有可能会导致服务崩 溃或应用程序进行非法操作；
• 允许用户输入来构造一个动态的SQL请求，将有可能 让攻击者控制SQL语句的意思，执行任意的SQL指令；
业务：web、邮件 、娱乐、网游、电 子商务/政务等 关键词：“web时 代”、“网吧”、 “办公自动化”等
十大业务：移动社 交、移动广告、手 机游戏、手机电视 、移动电子阅读、 移动定位服务、手 机搜索、手机内容 共享、移动支付、 移动电子商务 关键词：移动互联 网、微X、X客等

45%
的被调查者不清楚自己的系统上 可能存在的安全隐患
+106%
从2006年以来,报告数量由于 第三方厂商以及各种开发商和咨询商 的参与而大幅度增长
40%
的被调查者不清楚每年发生的安 全事件
本讲内容安排
1 2
软件概述
信息安全与软件安全
3
4 5
软件安全风险
软件安全模型
本课程内容安排


2.3 信息安全困境

用户花费了很大的代价来解决信息安全风险，希望能够:
info-sec spending ($)

保护业务不会被黑客破坏”
限制责任和义务,满足法规和标准
incidents & exploits (#)

避免对企业的品牌和信誉造成破坏
安全面临的困境
•

1.3 软件的核心地位
软件是IT的灵魂
硬件发展相对定型、软件发展无极限，硬件技术软 件化 业务的多样性由软件类别、功能的多样性支撑 网络融合靠系统软件的支撑，比如：智能电视等

软件技术发生了深刻的变化
软件开发者与用户之间关系发生了深刻的变化 软件开发、维护模式发生了深刻的变化 应用软件盈利模式正在发生深刻变化
API误用
危险函数（Dangerous Function） 目录限制（Directory Restriction） 堆检查（Heap Inspection）
API误用包括以下方面 : 不能被安全使用的函数不应该使用；
不合理的使用系统调用chroot()可能使攻击 者逃脱chroot的限制 堆检查经常出现类似密码等敏感信息因为 没有及时从内存中移走从而被黑客利用。 所以不应该使用realloc()重新分配藏有敏感 信息的缓冲区； 攻击者经常伪造DNS进行攻击； _alloca()函数会抛出stack overflow exception，从而会使程序当掉； 传送一个大小不够的输出缓冲区给路径操 纵函数会导致缓冲区溢出；
Source: NIST
2.4 软件安全的重要性
一个漏洞的出现可能导致数十款攻击手段的产 生，进而引起成千上万的攻击行为

软件安全漏洞的发展趋势
近10年来漏洞数量增长趋势
国家漏洞库CNNVD
CERT 2006的报告

143,757,645个安全风险记
录自2005年来被报告
Encryption Module
0% 1% 2% 2% 3% 15% 41%
Network Protocol Stack Other Communication Protocol Hardware Operating System Non-Server Applications
36%
Server Applications
第1讲 概述
什么是软件安全？ 我们的课程如何安排？
计算机学院 徐国爱 xga@
本讲内容安排
1 2
软件概述
信息安全与软件安全
3
4 5
软件安全风险
软件安全模型
本课程内容安排

1.1 互业务：网站、 邮件、telnet 、ftp等 关键词：“网 虫”
• 不考虑整数溢出会造成逻辑错误或缓冲区溢出； • 写未验证数据到日记文件让攻击者伪造日记或注入恶 意的内容 • 允许用户通过输入来控制文件系统操作使用的路径， 会使攻击者有机会访问或修改被保护的系统资源；