文章总结： 本文深入剖析智能工业网关私有协议中的栈溢出漏洞。目标服务因缺乏边界检查直接信任外部长度导致漏洞，攻击者可构造恶意包覆盖返回地址执行Shellcode。文章详细分析了process_packet函数原理，计算偏移量并给出了利用脚本。建议实施严格长度校验及启用StackCanary、ASLR和NX保护机制。 综合评分： 70 文章分类： 漏洞分析,二进制安全,IoT安全,漏洞POC,渗透测试

智能工业网关：私有协议解析中的栈溢出漏洞深度剖析

原创

网络安全实验室

GTG网络安全实验室

2026年1月14日 15:00 广东

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实验背景

工业网关作为连接 OT（运营技术）与 IT（信息技术）的关键节点，其协议解析的安全性直接关系到工业生产线的安全。本次研究的目标是智能工业网关。通过对该设备核心服务 gateway_service 的逆向分析，我们发现其在处理私有二进制协议时存在严重的栈溢出漏洞。

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实验环境

•目标文件：gateway_service (ELF 32-bit LSB executable, ARM)

•编译选项：已禁用 Stack Canary (-fno-stack-protector)，开启栈执行 (-z execstack)。

•分析工具：IDA Pro

使用checksec –file=gateway_service进行分析

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核心漏洞点分析：process packet函数

定位到process_packet 函数。该函数负责将接收到的原始数据包解析并拷贝到本地缓冲区。

3.1 栈空间布局

在函数入口处，我们可以看到栈空间的分配：

局部缓冲区local_buffer 位于栈上。

3.2 溢出逻辑分析

关键汇编指令：

问题点总结：

1、信任外部输入：

程序直接从数据包中读取 Length 字段（R2），并将其作为 memcpy 的长度参数。

2、缺乏边界检查：

在执行 memcpy 之前，程序完全没有检查 Length 是否超过了 local_buffer 的预分配大小（128 字节）。

3、栈溢出后果：

如果攻击者构造一个 Length 大于 132 的数据包，memcpy 将会覆盖栈上的返回地址（LR）。当函数执行完毕执行 POP {FP, PC} 时，程序将跳转到攻击者控制的地址。

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漏洞利用实战（Exploit）

为了验证该漏洞，我们编写了一个Python 脚本来自动化构造恶意Payload。

4.1 偏移量计算

通过 IDA 的栈视图分析：

•local_buffer 起始地址：FP – 0x84 (132 字节)

•函数返回地址：FP + 0x04

•精确偏移量 = 132 + 4 = 136 字节。

4.2 EXP 脚本实现(exploit.py)

4.3 执行效果

当网关服务处理该Payload 时，memcpy 会将 136 字节后的target_pc 精确覆盖到栈帧的返回地址处。当函数返回时，程序将跳转执行我们布置在栈上的Shellcode，从而获取系统的Shell。

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安全建议

1.严格长度校验：

在任何内存拷贝操作前，必须验证长度参数是否在安全范围内。

2.启用现代安全特性：

· Stack Canaries：在栈帧中插入随机值，检测溢出。

· ASLR：地址空间布局随机化，增加劫持执行流的难度。

· NX (No-Execute)：禁止栈空间执行代码。

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