Race Condition: Signal Handling

ABSTRACT

為多重信號安裝相同的信號處理函數的話，當在短時間內連續收到不同的信號時，會導致 race condition。

EXPLANATION

當安裝作為信號處理函數的函數屬于非可重入函數時，信號處理就會發生 race condition。非可重入函數會保留一些內部狀態，或調用其他同樣如此的函數。當安裝同一函數去處理多重信號時，很有可能發生這種 race condition。

信號處理 race condition 很有可能在以下情況中出現：

1. 程序為多重信號僅安裝一個信號處理函數。

2. 在短時間內，信號處理函數收到兩種不同的信號，導致該信號處理函數中出現 race condition。

示例：以下代碼為兩個不同的信號僅安裝了一個簡單的、非折返信號處理函數。如果攻擊者使信號在適當的時間內一起發送，信號處理函數就會遭受 double free 漏洞威脅。針對同一個值兩次調用 free()，會導致 buffer overflow。當程序使用同一參數兩次調用 free() 時，程序中的內存管理數據結構會遭到破壞。這種破壞會導致程序崩潰。有時在某些情況下，還會導致兩次調用 malloc() 延遲，而返回相同的指針。如果 malloc() 兩次都返回同一個值，稍候程序便會允許攻擊者控制整個已經寫入雙倍分配內存的數據，從而使程序更加容易受到 buffer overflow 的攻擊。

void sh(int dummy) {  
  ...
free(global2);  
free(global1);  
  ...
}

int main(int argc,char* argv[]) {
  ...
signal(SIGHUP,sh);  
signal(SIGTERM,sh); 
  ...
}

REFERENCES

[1] Standards Mapping - Security Technical Implementation Guide Version 3 - (STIG 3) APP3630.1 CAT II

[2] Standards Mapping - Security Technical Implementation Guide Version 3.4 - (STIG 3.4) APP3630.1 CAT II

[3] Standards Mapping - Common Weakness Enumeration - (CWE) CWE ID 362, CWE ID 364

[4] Standards Mapping - SANS Top 25 2009 - (SANS 2009) Insecure Interaction - CWE ID 362

[5] Standards Mapping - SANS Top 25 2010 - (SANS 2010) Insecure Interaction - CWE ID 362