Exploit! - Code härten, Bugs analysieren, Hacking verstehen. Das Handbuch für sichere Softwareentwicklung. Vom Buffer Overflow zur Code Execution - so funktionieren Exploits wirklich. Mitigations, Kryptologie, Reverse Engineering, gutes Design und sauberer Code. Spectre & Meltdown, Heartbleed, Shellshock, Stag

Die Suche nach Exploits ist die Königsdisziplin für Entwickler. Neben viel Ausdauer und Spaß an Knobeleien müssen Sie zudem Wissen über Angriffsvektoren und Sicherheitsprobleme mitbringen. Hier lernen Sie die wichtigsten Techniken und Tools kennen und bekommen einen tiefgehenden Einblick in das Aufspüren, Ausnutzen und Verhindern von Exploits.
Aus dem Inhalt:

• Sichere Software-Entwicklung: Prozesslayout, Memory Management und mehr
• Reverse Engineering
• Secure Coding: Encapsulation, Data Validation, Error Handling
• Secure Design: Architectural Risk Analysis
• Kryptografie
• Lücken finden: Fuzzing, Codeanalyse und mehr
• Buffer Overflows ausnutzen
• Mitigations einsetzen: ASLR, SEHOP und mehr
• Schutzmechanismen umgehen
• Real Life Exploits: Heartbleed, Shellshock, Spectre & Meltdown und mehr

List of contents

Materialien zum Buch ... 13
Geleitwort ... 15
1. Einleitung ... 17

1.1 ... Über dieses Buch ... 17
1.2 ... Zielgruppe ... 19
1.3 ... Wie Sie mit dem Buch arbeiten ... 20
1.4 ... Die Autoren ... 20

2. Exploit! So schnell führt ein Programmierfehler zum Root-Zugriff ... 21

2.1 ... Das Szenario ... 21
2.2 ... Die Vorbereitungsarbeiten, Informationssammlung ... 22
2.3 ... Analyse und Identifikation von Schwachstellen ... 23
2.4 ... Ausnutzung der XSS-Schwachstelle ... 25
2.5 ... Analyse und Identifikation weiterer Schwachstellen ... 26
2.6 ... Zugriff auf das interne Netzwerk ... 31
2.7 ... Angriff auf das interne Netz ... 35
2.8 ... Privilege Escalation am Entwicklungsserver ... 39
2.9 ... Analyse des Angriffs ... 42

3. Einführung in die sichere Softwareentwicklung ... 43

3.1 ... Ein Prozessmodell für sichere Softwareentwicklung ... 44
3.2 ... Die Praktiken der sicheren Softwareentwicklung ... 46
3.3 ... Fachwissen für sichere Softwareentwicklung ... 51

4. Grundlagenwissen für sicheres Programmieren ... 67

4.1 ... Praktiken der agilen Softwareentwicklung ... 68
4.2 ... Die Programmiersprache C ... 69
4.3 ... Die Programmiersprache Java ... 76
4.4 ... Versionierung von Quellcode ... 82
4.5 ... Debugging und automatisiertes Testen ... 84
4.6 ... Continuous Integration ... 91
4.7 ... Beispiele auf GitHub und auf rheinwerk-verlag.de ... 94

5. Reverse Engineering ... 97

5.1 ... Analyse von C-Applikationen ... 97
5.2 ... Analyse von Java-Applikationen ... 129
5.3 ... Code Obfuscation ... 148

6. Sichere Implementierung ... 151

6.1 ... Reduzieren Sie die Sichtbarkeit von Daten und Code ... 151
6.2 ... Der sichere Umgang mit Daten ... 160
6.3 ... Der richtige Umgang mit Fehlern ... 176
6.4 ... Kryptografische APIs richtig einsetzen ... 182
6.5 ... Statische Codeanalyse ... 211

7. Sicheres Design ... 227

7.1 ... Architekturbasierte Risikoanalyse ... 227
7.2 ... Designprinzipien für sichere Softwaresysteme ... 232
7.3 ... Das HTTP-Protokoll ... 235
7.4 ... Sicheres Design von Webapplikationen ... 244

8. Kryptografie ... 281

8.1 ... Verschlüsselung ... 281
8.2 ... Hash-Funktionen ... 309
8.3 ... Message Authentication Codes und digitale Signaturen ... 321
8.4 ... NIST-Empfehlungen ... 327

9. Sicherheitslücken finden und analysieren ... 329

9.1 ... Installation der Windows-Testinfrastruktur ... 329
9.2 ... Manuelle Analyse der Anwendung ... 335
9.3 ... Automatische Schwachstellensuche mittels Fuzzing ... 340
9.4 ... Analyse des Absturzes im Debugger ... 343
9.5 ... Alternativen zum Fuzzing ... 344
9.6 ... Tools zur Programmanalyse ... 344

10. Buffer Overflows ausnutzen ... 357

10.1 ... Die Crash-Analyse des i.Ftp-Clients ... 357
10.2 ... Offsets ermitteln ... 360
10.3 ... Eigenen Code ausführen ... 363
10.4 ... Umgang mit Bad Characters ... 368
10.5 ... Shellcode generieren ... 372
10.6 ... Exception Handling ausnutzen ... 377
10.7 ... Analyse unterschiedlicher Buffer-Längen ... 379
10.8 ... Buffer Offsets berechnen ... 382
10.9 ... SEH-Exploits ... 382
10.10 ... Heap Spraying ... 386

11. Schutzmaßnahmen einsetzen ... 391

11.1 ... ASLR ... 391
11.2 ... Stack Cookies ... 393
11.3 ... SafeSEH ... 395
11.4 ... SEHOP ... 396
11.5 ... Data Execution Prevention ... 396
11.6 ... Schutz gegen Heap Spraying ... 399

12. Schutzmaßnahmen umgehen ... 401

12.1 ... Was sind Reliable Exploits? ... 401
12.2 ... Bypass von ASLR ... 402
12.3 ... Bypass von Stack Cookies ... 418
12.4 ... Bypass von SafeSEH ... 419
12.5 ... Bypass von SEHOP ... 420
12.6 ... Data Execution Prevention (DEP) -- Bypass mittels Return Oriented Programming ... 423
12.7 ... DEP Bypass mittels Return-to-libc ... 449

13. Format String Exploits ... 451

13.1 ... Formatstrings ... 451
13.2 ... Die fehlerhafte Anwendung ... 454
13.3 ... Aufbau der Analyseumgebung ... 457
13.4 ... Analyse des Stack-Inhalts ... 459
13.5 ... Speicherstellen mit %n überschreiben ... 463
13.6 ... Die Exploit-Struktur ... 466
13.7 ... Die Ermittlung von Adressen und Offsets ... 468
13.8 ... Die Verifikation der Adressen im Debugger ... 471
13.9 ... Die erste lauffähige Version des Exploits ... 473
13.10 ... ASLR Bypass ... 477

14. Real Life Exploitation ... 485

14.1 ... Heartbleed ... 485
14.2 ... SSL OpenFuck ... 488
14.3 ... Shellshock ... 493
14.4 ... Eternal Blue ... 495
14.5 ... Spectre und Meltdown ... 504
14.6 ... Stagefright ... 509

Index ... 511

About the author

Dr. Klaus Gebeshuber ist FH-Professor für IT-Security an der FH JOANNEUM in Kapfenberg (Österreich). Er lehrt berufsbegleitend IT-Security im Studiengang IT & Mobile Security. Seine Schwerpunkte liegen im Bereich Netzwerksicherheit, Industrial Security, Security-Analysen und Penetration-Tests. Nach dem Studium der Elektrotechnik/Computertechnik an der Technischen Universität Wien war Dr. Gebeshuber 15 Jahre im Bereich der industriellen Softwareentwicklung und Automatisierungstechnik tätig. Er hält zahlreiche Industriezertifikate im Umfeld von IT-Security, Netzwerk-Sicherheit und Penetration Testing.Dr. Egon Teiniker ist Professor für Software Engineering an der FH JOANNEUM in Kapfenberg (Österreich). Seine Schwerpunkte liegen im Bereich Software Design und Software Security. Weiters ist er seit vielen Jahren als Gastdozent an der Hochschule Bremen tätig, wo er Methoden zur Entwicklung komplexer Softwaresysteme und Sichere Softwareentwicklung lehrt. Sein Beitrag in diesem Buch erstreckt sich über fünf Kapitel, in denen er die Themenbereiche Sichere Softwareentwicklung (Implementierung und Design) sowie Reverse Engineering abdeckt.

Summary

Die Suche nach Exploits ist die Königsdisziplin für Entwickler. Neben viel Ausdauer und Spaß an Knobeleien müssen Sie zudem Wissen über Angriffsvektoren und Sicherheitsprobleme mitbringen. Hier lernen Sie die wichtigsten Techniken und Tools kennen und bekommen einen tiefgehenden Einblick in das Aufspüren, Ausnutzen und Verhindern von Exploits.

Aus dem Inhalt:

Sichere Software-Entwicklung: Prozesslayout, Memory Management und mehr
Reverse Engineering
Secure Coding: Encapsulation, Data Validation, Error Handling
Secure Design: Architectural Risk Analysis
Kryptografie
Lücken finden: Fuzzing, Codeanalyse und mehr
Buffer Overflows ausnutzen
Mitigations einsetzen: ASLR, SEHOP und mehr
Schutzmechanismen umgehen
Real Life Exploits: Heartbleed, Shellshock, Spectre & Meltdown und mehr

Additional text

»Das erfreulich verständliche Lehrbuch vermittelt Entwicklern und Softwareverantwortlichen aller Art ein relativ breites Grundwissen zum Thema Software-Schwachstellen und Exploits.«

Report

»Das erfreulich verständliche Lehrbuch vermittelt Entwicklern und Softwareverantwortlichen aller Art ein relativ breites Grundwissen zum Thema Software-Schwachstellen und Exploits.« c't 201909

Product details

• Authors: Klau Gebeshuber, Klaus Gebeshuber, Ego Teiniker, Egon Teiniker, Wilhelm Zugaj
• Publisher: Rheinwerk Verlag
• Languages: German
• Product format: Hardback
• Released: 26.07.2019
• EAN: 9783836265980
• ISBN: 978-3-8362-6598-0
• No. of pages: 519
• Dimensions: 178 mm x 244 mm x 34 mm
• Weight: 1078 g
• Series: Rheinwerk Computing
• Subjects: Natural sciences, medicine, IT, technology > IT, data processing > Programming languages; Informatik, Java, Kryptologie, Hacking, Assembler, IT-security, Fuzzing, Architectural Risk Analysis, Data Validation, Underrun, Encapsulation, OWASP, ASLR SEHOP, Java C Programmierung