CWE-416: Use After Free（释放后使用）

ID: 416

类型：基础
结构：简单

状态：草稿

描述

释放内存后引用内存可能导致程序崩溃、使用意外值或执行代码。

扩展描述

取决于缺陷的实例化应及发生的时点，使用释放的内存可能会产生许多不利的后果，从损坏有效数据到执行任意代码。发生数据损坏的最简单方法是重新使用释放的内存。释放后使用有两个常见的，有时是重叠的原因:

错误情况和其他异常情况。
对程序的哪个部分负责释放内存感到困惑。

在这种情况下，在释放内存之后的某个时刻，问题内存又被有效地分配给另一个指针。释放内存的原始指针将再次使用，并指向新分配中的某个位置。随着数据的变化，它会损坏有效使用的内存；这会导致进程中出现未定义的行为。

如果新分配的数据恰好保存了一个类，例如在C++中，在堆数据中散布着不同的函数指针。如果这些函数指针中的一个被指向有效壳代码的地址覆盖，则可以实现任意代码的执行。

关联视图

与“研究层面”视图(CWE-1000)相关

与“开发层面”视图(CWE-699)相关

引入模式

阶段	说明
架构与设计
实现

应用平台

语言

C (出现的可能性不确定)

C++ (出现的可能性不确定)

后果

范围	冲击	可能性
完整性	技术冲击: 修改内存如果在其他地方正确分配和使用了相关的内存区域，则使用以前释放的内存可能会损坏有效数据。
可用性	技术冲击: DoS: 崩溃、退出或重启如果在使用以前释放的数据之后发生块合并，则当将无效数据用作块信息时，进程可能会崩溃。
完整性保密性可用性	技术冲击: 执行未获授权的代码或命令如果在进行块合并之前输入了恶意数据，则可以利用write-what-where缺陷来执行任意代码。

被利用的可能性:

高

示例

例1

(问题代码)

Example Language: C

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#define BUFSIZER1 512
#define BUFSIZER2 ((BUFSIZER1/2) - 8)
int main(int argc, char **argv) {

char *buf1R1;
char *buf2R1;
char *buf2R2;
char *buf3R2;
buf1R1 = (char *) malloc(BUFSIZER1);
buf2R1 = (char *) malloc(BUFSIZER1);
free(buf2R1);
buf2R2 = (char *) malloc(BUFSIZER2);
buf3R2 = (char *) malloc(BUFSIZER2);
strncpy(buf2R1, argv[1], BUFSIZER1-1);
free(buf1R1);
free(buf2R2);
free(buf3R2);

}

例2

(问题代码)

Example Language: C

char* ptr = (char*)malloc (SIZE);
if (err) {

abrt = 1;
free(ptr);

}
...
if (abrt) {

logError("operation aborted before commit", ptr);

}

错误发生时，指针立刻被释放。然而，这个指针在后米的logError函数中被错误的使用。

应对措施

阶段：架构与设计

选择提供自动内存管理的语言。

阶段：实现

当释放指针时，确认释放后立刻将其置为NUL。然而，重叠或者复杂数据的使用降低了这个策略的可用性。

种属

关系	类型	ID	名称
属于		398	7PK - Code Quality
属于		399	Resource Management Errors
属于		742	CERT C Secure Coding Standard (2008) Chapter 9 - Memory Management (MEM)
属于		808	2010 Top 25 - Weaknesses On the Cusp
属于		876	CERT C++ Secure Coding Section 08 - Memory Management (MEM)
属于		983	SFP Secondary Cluster: Faulty Resource Use
属于		1162	SEI CERT C Coding Standard - Guidelines 08. Memory Management (MEM)

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