如何有效的解决栈溢出，一直都是程序猿们的通病

1. 栈溢出的原因

栈溢出（stack-based buffer overflows）算是安全界常见的漏洞。一方面因为程序员的疏忽，使用了 strcpy、sprintf 等不安全的函数，增加了栈溢出漏洞的可能。另一方面，因为栈上保存了函数的返回地址等信息，因此如果攻击者能任意覆盖栈上的数据，通常情况下就意味着他能修改程序的执行流程，从而造成更大的破坏。这种攻击方法就是栈溢出攻击（stack smashing attacks）。

‘栈溢出’问题通常十分的隐蔽，有的时候问题复现也十分的困难。每当软件出现莫名其妙的问题时，总是有人怀疑是不是栈溢出了，但是问题的排查又十分的困难，所以，‘栈溢出’就是广大C/C++开发者的噩梦。大家不禁要问有没有通用的方法来避免或者来检测’栈溢出‘问题呢？

其实，’栈溢出‘问题有的时候是没有办法避免的，即使是经验丰富的程序猿同样可以陷入’栈溢出‘的陷阱，相信大家都听说过很多知名的软件系统由于‘栈溢出’而导致的各类安全问题。为了减少‘栈溢出’的出现几率，我们平时在编写代码的时候要时刻注意栈上的缓冲区的使用方式，熟悉关于栈缓冲区的各种操作API(使用最为频繁的就是字符串操作函数)的正确使用方式。但是，人总有犯错误的时候，那有没有一种机制来检测‘栈溢出’呢？今天要说的就是gcc编译器提供关于stack保护的各种机制。

首先，来看一个比较明显的栈溢出的代码段，本段代码的编译平台为:Ubuntu14.04 Gcc的版本为4.8.4。代码内容如下:

#include

#include

int main(void)

{

char array[5] = {0};

strcpy(array, "stackoverflow");

return 0;

}

该段代码，首先定义了一个char型数组，数组大小为5，然后我们使用strcpy函数拷贝字符串“stackvoerflow”到array缓冲区，很明显array缓冲区溢出了，稍后会介绍strcpy的使用方式。

然后，我们编译运行，结果如下:

lhl@lhl-Aspire-4930:~/技术总结/linux/gcc$ ./buscore

*** stack smashing detected ***: ./buscore terminated

已放弃 (核心已转储)

可以看到程序崩溃了，而且还有一些提示信息：

*** stack smashing detected ***: ./buscore terminated

该提示信息就是gcc提供的栈溢出保护机制在检测到程序存在缓冲区溢出时所打印出来的提示信息。那gcc提供栈溢出保护机制是什么呢？

通过查看gcc的使用手册，我们可以知道该报机制为gcc的-fstack-protector一系列选项所提供的缓冲区溢出检测机制。下面为该机制的原理介绍：

那问题来了，-fstack-protector真的是万能的吗？它真的可以检测一切栈溢出的问题吗?我们可以通过下面的例子测试一下:

#include#include#includetypedefstruct{charstr[2];}overflow_t;intmain(void){char*str ="welcom to China";overflow_tv;printf("sizoef(v) = %d\n",sizeof(v));memcpy(&v, str,strlen(str));printf("v.str = %s\n", v.str);}gcc buscore.c -o buscore,我们编译运行结果如下:sizoef(v) =2v.str = welcom to China

我们看到程序正常执行了，并没有触发栈溢出检测？这是为什么呢？通过进一步查阅gcc手册，发现其还提供一个-fstack-protector-all选项，其解释为：

其功能类似于-fstack-protector，但是其为所有的函数都进行栈溢出检测。重新编译程序,并加上-fstack-protector-all选项，然后运行结果如下：

sizoef(v) = 2

v.str = welcom to China

* stack smashing detected *: ./buscore terminated

已放弃 (核心已转储)。可以看到进程成功的检测到了栈溢出。

所以，我们在开发软件时，最好加上-fstack-protector-all选项，这很大一部分栈溢出问题就会被探测到。

同时我们也应该注意到，当进程由于栈溢出崩溃时，会产生coredump文件，对于coredump的配置可以参见