Integer Overflow

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Informações Básicas

No coração de um overflow de inteiro está a limitação imposta pelo tamanho dos tipos de dados na programação de computadores e a interpretação dos dados.

Por exemplo, um inteiro sem sinal de 8 bits pode representar valores de 0 a 255. Se você tentar armazenar o valor 256 em um inteiro sem sinal de 8 bits, ele retorna a 0 devido à limitação de sua capacidade de armazenamento. Da mesma forma, para um inteiro sem sinal de 16 bits, que pode conter valores de 0 a 65.535, adicionar 1 a 65.535 fará com que o valor retorne a 0.

Além disso, um inteiro com sinal de 8 bits pode representar valores de -128 a 127. Isso ocorre porque um bit é usado para representar o sinal (positivo ou negativo), deixando 7 bits para representar a magnitude. O número mais negativo é representado como -128 (binário 10000000), e o número mais positivo é 127 (binário 01111111).

Valores Máximos

Para potenciais vulnerabilidades web, é muito interessante conhecer os valores máximos suportados:

Rust

fn main() {

let mut quantity = 2147483647;

let (mul_result, _) = i32::overflowing_mul(32767, quantity);
let (add_result, _) = i32::overflowing_add(1, quantity);

println!("{}", mul_result);
println!("{}", add_result);
}

C

#include <stdio.h>
#include <limits.h>

int main() {
int a = INT_MAX;
int b = 0;
int c = 0;

b = a * 100;
c = a + 1;

printf("%d\n", INT_MAX);
printf("%d\n", b);
printf("%d\n", c);
return 0;
}

Exemplos

Overflow puro

O resultado impresso será 0, pois transbordamos o char:

#include <stdio.h>

int main() {
unsigned char max = 255; // 8-bit unsigned integer
unsigned char result = max + 1;
printf("Result: %d\n", result); // Expected to overflow
return 0;
}

Conversão de Assinado para Não Assinado

Considere uma situação em que um inteiro assinado é lido da entrada do usuário e, em seguida, usado em um contexto que o trata como um inteiro não assinado, sem a devida validação:

#include <stdio.h>

int main() {
int userInput; // Signed integer
printf("Enter a number: ");
scanf("%d", &userInput);

// Treating the signed input as unsigned without validation
unsigned int processedInput = (unsigned int)userInput;

// A condition that might not work as intended if userInput is negative
if (processedInput > 1000) {
printf("Processed Input is large: %u\n", processedInput);
} else {
printf("Processed Input is within range: %u\n", processedInput);
}

return 0;
}

Neste exemplo, se um usuário inserir um número negativo, ele será interpretado como um grande inteiro sem sinal devido à forma como os valores binários são interpretados, potencialmente levando a um comportamento inesperado.

Outros Exemplos

• https://guyinatuxedo.github.io/35-integer_exploitation/int_overflow_post/index.html

• Apenas 1B é usado para armazenar o tamanho da senha, então é possível causar um overflow e fazê-lo pensar que seu comprimento é 4, enquanto na verdade é 260, para contornar a proteção de verificação de comprimento.

• https://guyinatuxedo.github.io/35-integer_exploitation/puzzle/index.html

• Dado um par de números, descubra usando z3 um novo número que multiplicado pelo primeiro dará o segundo:

(((argv[1] * 0x1064deadbeef4601) & 0xffffffffffffffff) == 0xD1038D2E07B42569)

• https://8ksec.io/arm64-reversing-and-exploitation-part-8-exploiting-an-integer-overflow-vulnerability/

• Apenas 1B é usado para armazenar o tamanho da senha, então é possível causar um overflow e fazê-lo pensar que seu comprimento é 4, enquanto na verdade é 260, para contornar a proteção de verificação de comprimento e sobrescrever na pilha a próxima variável local e contornar ambas as proteções.

ARM64

Isso não muda no ARM64 como você pode ver em este post do blog.

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