【缺陷周话】第11期：释放后使用（UAF）

当动态分配的内存释放时，该内存的内容是不确定的，有可能保持完整并可以被访问，因为什么时候重新分配或回收释放的内存块是内存管理程序决定的，但是，也可能该内存的内容已经被改变，导致意外的程序行为。因此，当内存释放之后，保证不再对它进行写入或读取。详细请参见 CWE ID 416: Use After Free。

由内存管理不当导致的问题是 C/C++ 程序中常见的漏洞。释放后使用会导致可被利用的潜在风险，包括程序异常终止、任意代码执行和拒绝服务攻击等。2018年1月至11月，CVE 中共有134条漏洞信息与其相关。部分漏洞如下：

示例源于 Samate Juliet TestSuite for C/C++ v1.3 (https://samate.nist.gov/SARD/testsuite.php)，源文件名：CWE416_Use_After_Free__malloc_free_char_01.c。

3.1缺陷代码

在示例代码中，在第29行使用 malloc() 进行内存分配，并在第35行使用 free() 对分配的内存进行了释放，当在第37行对已经释放的内存进行读取时，导致释放后使用问题。

使用360代码卫士对上述示例代码进行检测，可以检出“释放后使用”缺陷，显示等级为高。如图1所示：

图1：释放后使用检测示例

3.2 修复代码

在上述修复代码中，Samate 给出的修复方式为：在第30行使用 malloc()进行内存分配，并在第36行处使用 free() 进行释放，释放后不在对该内存进行其他操作。

使用360代码卫士对修复后的代码进行检测，可以看到已不存在“释放后使用”缺陷。如图2：

图2：修复后检测结果

要避免释放后使用，需要注意以下几点：

(1) 释放内存时请务必置空指针，虽然这种方法针对多重或复杂数据结构利用的有效性有限，但可以从一定程度上规避一部分问题。

(2) 在循环语句中进行内存分配或释放时，需谨慎确认是否存在问题。

(3) 使用源代码静态分析工具进行自动化的检测，可以有效的发现源代码中的释放后使用问题。