S3study - Weiqi Wang Blog

Security Issues and Explanations#

English Name	Chinese Explanation	C	Java
Null Pointer Exception (NPE)	空指针异常	✅	✅
Memory Leak	内存泄漏	✅（频繁）	✅（容易被忽视）
OutOfMemoryError (OOM)	内存溢出	✅（可导致 crash）	✅（抛异常）
StackOverflowError	栈溢出	✅	✅
Buffer Overflow	缓冲区溢出	✅（致命）	❌（数组越界抛异常）
Use-After-Free	使用已释放内存	✅	❌（GC 管理）
Double Free	重复释放内存	✅	❌
Race Condition	多线程竞争	✅	✅
Deadlock	死锁	✅	✅
Dangling Pointer	悬挂指针	✅	❌
Denial of Service (DoS)	拒绝服务	✅（资源耗尽）	✅（如 OOM, 死循环）
Insecure Deserialization	不安全反序列化	❌（较少用）	✅（Java 原生有风险）
Sensitive Data Exposure	敏感信息泄露	✅	✅
Hardcoded Secrets	硬编码密钥	✅	✅
Path Traversal	路径穿越攻击	✅	✅
SQL Injection	SQL 注入	✅	✅（拼接 SQL）
XSS (Cross-Site Scripting)	跨站脚本攻击	✅（Web场景）	✅（Java Web中）
CSRF	跨站请求伪造	✅（Web场景）	✅（Spring 等 Web 框架）
Privilege Escalation	权限提升	✅	✅
Broken Access Control	访问控制失败	✅	✅
Remote Code Execution (RCE)	远程代码执行	✅（比如系统调用）	✅（如反序列化漏洞）
Directory Listing	目录浏览漏洞	✅	✅

Class 02#

在C中: Fixd size data strucutre 有 single subscripted arrays, double subscripted arrays and structs

Dynamic data structures 比如 linked list, tree, graph, etc.

这一类被称为self referential structures,因为他们用一种类似指针的方式来引用自己。而这种会被null pointer exception 或者out of memory 攻击。

Self-Referential Structures

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

struct node {
    int data;
    struct node *next;
};

int main() {
    // allocates memory for three nodes
    struct node *node1 = (struct node *)malloc(sizeof(struct node));
    struct node *node2 = (struct node *)malloc(sizeof(struct node));
    struct node *node3 = (struct node *)malloc(sizeof(struct node));
    
    node1->data = 15;
    node2->data = 10;
    node3->data = 5;
    
    // link nodes
    node1->next = node2;
    node2->next = node3;
    node3->next = NULL;
    
    // Print the linked list
    printf("node1 data: %d\n", node1->data);
    printf("node2 data: %d\n", node1->next->data);
    printf("node3 data: %d\n", node1->next->next->data);
    

    printf("Accessing freed memory: %d\n", node1->data);     
    
    printf("Accessing freed memory of node3: %d\n", node1->next->next->data); // 可能会崩溃
    
    // Deallocates memory allocated by malloc
    free(node1);
    free(node2);
    free(node3);

    return 0;
}

可运行的 C 代码示例#

在这个示例中，我们有三个节点：node1、node2 和 node3。假设 node1 的 next 是 node2 的地址，而 node2 的地址被释放了，那么 node1 的 next 就变成了一个无效的地址。

比如这种，假设 node1 的 next 目前是 node2 的地址，但是 node2 的地址被释放了，那么 node1 的 next 就变成了一个无效的地址。如果这个链不止在这停止，那么后续整个链表都会变成无效的地址。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

struct node {
    int data;
    struct node *next;
};

int main() {
    // allocates memory for three nodes
    struct node *node1 = (struct node *)malloc(sizeof(struct node));
    struct node *node2 = (struct node *)malloc(sizeof(struct node));
    struct node *node3 = (struct node *)malloc(sizeof(struct node));
    
    node1->data = 15;
    node2->data = 10;
    node3->data = 5;
    
    // link nodes
    node1->next = node2;
    node2->next = node3;
    node3->next = NULL;
    
    // Print the linked list
    printf("node1 data: %d\n", node1->data);
    printf("node2 data: %d\n", node1->next->data);
    printf("node3 data: %d\n", node1->next->next->data);
    
    // Deallocates memory allocated by malloc

    free(node2);
    
    // Attempt to access freed memory (Dangling Pointer)
    // 这将导致未定义行为，可能会崩溃或输出垃圾值
    printf("Accessing freed memory: %d\n", node1->data); // 可能会崩溃或输出垃圾值
    
    // 进一步演示攻击造成的崩溃
    printf("Accessing freed memory of node3: %d\n", node1->next->next->data); // 可能会崩溃
    
    return 0;
}

Program terminated with signal: SIGSEGV

说明了，如果一个指针指向的内存被释放了，那么这个指针就会变成一个悬挂指针，如果继续使用这个指针，就会导致未定义行为，可能会崩溃或输出垃圾值。

这样的错误应该在java中被避免。因为java有垃圾回收机制，将值设置为null,并不会造成ptr被释放。

以下是java的代码示例：

class Node {
    int data;
    Node next;

    Node(int data) {
        this.data = data;
        this.next = null;
    }
}

class LinkedList {
    public static void main(String[] args) {
        // allocates memory for three nodes
        Node node1 = new Node(15);
        Node node2 = new Node(10);
        Node node3 = new Node(5);
        
        // link nodes
        node1.next = node2;
        node2.next = node3;
        node2 = null; // 释放 node2，node1.next 现在指向 null
        
        // Print the linked list
        System.out.println("node1 data: " + node1.data);
        System.out.println("node2 data: " + node1.next.data); 
        System.out.println("node2 data: " + node2);
        System.out.println("node3 data: " + node1.next.next.data); 
    }
}

node1 data: 15
node2 data: 10
node2 data: null
node3 data: 5