كود القشرة

تم استخدام كود القشرة المحلي من قِبل أحد المهاجمين الذين يتمتعون بوصول محدود لإحدى الماكينات لكن بإمكانه مهاجمة ثغرة أمنية، على سبيل المثال، فيض الدارئ، في عملية ذات ميزة أعلى بتلك الماكينة. وإذا تم تنفيذه بنجاح، فسيوفر كود القشرة للمهاجم الوصول للماكينة عند نفس مستوى الميزات الأعلى للعملية المستهدفة.

يتم استخدام كود القشرة عن بُعد عندما يرغب أحد المهاجمين في استهداف عملية معرضة للخطر تعمل على ماكينة أخرى على شبكة محلية أو إنترانت. وإذا تم تنفيذه بنجاح، فيمكن لكود القشرة أو يتيح للمهاجم الوصول للماكينة المستهدفة عبر الشبكة. وتستخدم أكواد القشرة في العادة اتصالات مأخذ توصيل TCP/IP القياسية للسماح للمهاجم بالوصول إلى القشرة الموجودة على الماكينة المستهدفة. ويمكن تصنيف نوع القشرة هذا استنادًا إلى كيفية إعداد هذا الاتصال: إذا كان بمقدور كود القشرة إنشاء هذا الاتصال، فيُطلق عليه اسم كود قشرة معاودة الاتصال لأن كود القشرة يعاود الاتصال بماكينة المهاجم. من ناحية أخرى، إذا كان المهاجم بحاجة لإنشاء اتصال، فيُطلع على كود القشرة اسم قشرة الربط لأن كود القشرة يرتبط بمنفذ معين يمكن للمهاجم أن يتصل من خلاله للتحكم به. وهناك نوع ثالث، أقل شيوعًا، وهو كود قشرة إعادة استخدام مأخذ التوصيل. ويُستخدم هذا النوع من كود القشرة في بعض الأحيان عندما تقوم إحدى عمليات الهجوم بإنشاء اتصال بالعملية المعرضة للخطر التي لا يتم إغلاقها قبل تشغيل كود القشرة. ويمكن لكود القشرة إعادة استخدام هذا الاتصال للتواصل مع المهاجم. ويصعب إنشاء كود قشرة لإعادة استخدام مأخذ التوصيل لأن كود القشرة بحاجة لاكتشاف أي اتصال لإعادة استخدامه وقد تتوفر لدى الماكينة الكثير من الاتصالات المفتوحة. يمكن استخدام جدار ناريلاكتشاف الاتصالات الصادرة التي أنشأها كود القشرة لمعاودة الاتصال لقبول الاتصالات الواردة من قِبل كود القشرة. وهذا هو أحد الأسباب وراء استخدام كود قشرة إعادة استخدام مأخذ التوصيل: لأنه لا يقوم بإنشاء اتصالات جديدة ومن ثم يصعب اكتشافه وحجبه.

يعد التنزيل والتنفيذ أحد أنواع كود القشرة عن بُعد التي تقوم بـ تنزيل وتنفيذ بعض أنواع البرامج الضارة على النظام المستهدف. ولا ينتج هذا النوع من كود القشرة أي قشرة، بل يقوم بتوجيه الماكينة لتنزيل ملف معين قابل للتنفيذ من الشبكة، وحفظه على القرص ثم تنفيذه. ويشيع في تلك الأيام استخدام هجمات تتم عبر التنزيل، حيث تزور الضحية صفحة ويب ضارة تحاول بدورها تشغيل عملية التنزيل هذه وتنفيذ كود القشرة ليتم تثبيت البرنامج على ماكينة الضحية. ويقوم نوع مختلف من كود القشرة هذا بتنزيل وتحميل إحدى المكتبات.[2][3] وتتمثل ميزات هذا الأسلوب في إمكانية جعل هذا الكود أصغر، لأن الموضوع لا يتطلب من كود القشرة إنتاج عملية جديدة على النظام المستهدف، وأن كود القشرة لا يحتاج لكود لتنظيف العملية المستهدفة حيث يمكن القيام بذلك بواسطة مكتبة تم تحميلها داخل العملية.

عندما يكون مقدار البيانات التي يمكن للمهاجم حقنها داخل العملية المستهدفة محدودًا للغاية لتنفيذ كود القشرة المفيد مباشرة، فقد يكون من الممكن تنفيذها على مراحل. أولاً، يتم تنفيذ جزء صغير من كود القشرة (المرحلة الأولى). يقوم هذا الكود بعد ذلك بتنزيل جزء كبير من كود القشرة (المرحلة الثانية) في ذاكرة العملية ثم يقوم بتنفيذه.

هذا نوع آخر من كود القشرة المُقسّم مرحليًا، والذي يتم استخدامه إذا ما تمكن أحد المهاجمين في حقن كود قشرة أكبر داخل العملية لكن يتعذر عليها تحديد أين ستنتهي داخل العملية. ويتم حقن كود قشرة البحث عن البيض داخل العملية عند موقع يمكن التنبؤ به ثم يتم تنفيذه. ويقوم ذلك الكود بعد هذا بالبحث عبر مساحة عنوان العملية عن كود القشرة الأكبر (البيضة) ثم تنفيذه.[4]

هذا النوع من كود القشرة مشابه لكود قشرة البحث عن البيض، لكنه يبحث عن كتل صغيرة متعددة من البيانات (البيض) ثم يعيد تجميعها في كتلة واحدة أكبر حجمًا (أومليت) يتم تنفيذها في وقت لاحق. ويتم استخدام هذا الأسلوب عندما يكون بمقدور أحد المهاجمين حقن عدد من الكتل الصغيرة من البيانات داخل العملية.[5]

تعمل الهجمات التي تستهدف المتصفحات في العادة على ترميز كود القشرة في سلسلة JavaScript باستخدام ترميز النسبة المئويةأو ترميز "/uXXX" أو ترميز الكيان. وتقوم بعض الهجمات كذلك بالتشويش على سلسلة كود القشرة الذي تم ترميزه للحيلولة دون اكتشافه من قبل نظام اكتشاف التطفل IDS. على سبيل المثال، في الهيكل أي إيه-32، إليك الصورة التي ستبدو عليها تعليمات NOP (بدون تشغيل)، حيث لا يتم ترميزها أولاً:

90       NOP
90       NOP

ثم يتم بعد ذلك ترميزها إلى سلسلة تستخدم ترميز النسبة المئوية (باستخدام وظيفة unescape() لفك التشفير).

unescape("%u9090");

ويتم بعد ذلك ترميزها في سلسلة باستخدام ترميز "uXXX":

"\u9090";

وأخيرًا، يتم ترميزها داخل سلسلة باستخدام ميزة ترميز الكيان:

"邐"

أو

"邐"

تتم كتابة أغلب أكواد القشرة دون استخدام وحدات بايت ذات قيمة خالية لأنها تهدف لأن يتم حقنها داخل عملية مستهدفة من خلال سلاسل تنتهي بقيمة خالية. وعند نسخ سلسلة تنتهي بقيمة خالية، فسيتم نسخها حتى تشمل أول قيمة خالية إلا أنها لن تعالج وحدات البايت التالية من كود القشرة. وعند حقن كود القشرة الذي يشتمل على قيم خالية بهذه الطريقة، فسيتم حقن جزء واحد فقط من كود القشرة، مما يجعله غير قادر على العمل بنجاح. لإنتاج كود قشرة بدون قيم خالية من كود قشرة يشتمل على وحدات بايت ذات قيمة خالية، يمكن استبدال تعليمات الماكينة التي تشتمل على أصفار بتعليمات لها نفس التأثير لكنها بدون قيم خالية. على سبيل المثال، في هيكل أي إيه-32 يمكن استبدال هذه التعليمات:

B8 01000000  قائمة أوامر إكس 86 EAX,1     // يضبط المسجل EAX عند قيمة 0x000000001

والتي تشتمل على أصفار كجزء من تكوينها الحرفي (يتوسع 1 ليصير 0x00000001) عبر تلك التعليمات:

33C0      XOR EAX,EAX    // يضبط المسجل EAX عند قيمة 0x000000000
40       INC EAX      // يزيد المسجل EAX إلى 0x00000001

والتي تتمتع بنفس التأثير لكنها تحتاج لوحدات بايت أقل للترميز كما أنها بدون قيم خالية.

انظر كذلك كود أبجدي رقمي في حالات معينة، تقوم إحدى العمليات المستهدفة بفلترة أي وحدة بايت من كود القشرة الذي تم حقنه والذي لا يمثل رمزًا أبجديا رقميا أو قابلا للطباعة. وفي ظل هذه الحالات، يكون نطاق التعليمات التي يمكن استخدامها لكتابة كود قشرة محدودًا للغاية. وقد تم نشر حل لهذه المشكلة بواسطة Rix في مجلة ]]Phrack 57[[[6] عرض فيه إمكانية تحويل أي كود إلى كود أبجدي رقمي. وقد تم استخدام هذا الأسلوب لإنشاء كود ذاتي التعديل، نظرًا لأن هذا يسمح للكود بتعديل وحدات البايت الخاصة به لتضمين وحدات البايت خارج النطاق المسموح به في العادة، وبذلك تقوم بتوسعة نطاق التعليمات التي يمكنها استخدامه. وعند تشغيل كود قشرة الإخراج، يمكن لجهاز فك الترميز تعديل الكود الخاص به ليتمكن من استخدام أية تعليمات يحتاجها للعمل بشكل مناسب ثم يواصل فك ترميز كود القشرة الأصلي. وبعد فك ترميز كود القشرة يقوم جهاز فك الترميز بنقل التحكم إليه، بحيث يكون بالإمكان تنفيذه بشكل طبيعي. وقد اتضح أنه بالإمكان إنشاء كود قشرة معقد قسرًا يبدو كنص عادي باللغة الإنجليزية.[7]

تستخدم البرامج الحديثة سلاسل يونيكودللسماح بتدويل النص. ومع ذلك، ستقوم تلك البرامج بتحويل سلاسل أسكي إلى يونيكود قبل معالجتها. وتستخدم سلاسل يونيكود التي تم ترميزها في UTF-16 وحدتي بايت لترميز كل رمز (أو أربعة بايت لبعض الرموز الخاصة). وعند تحويل سلسلة UTF-16 إلى UTF-16، يتم إدخال وحدة بايت صفرية بعد كل بايت في السلسلة الأصلية. وقد أثبت Obscou في مجلة ]]Phrack 61[[[8] أنه بالإمكان كتابة كود قشرة بمقدوره أن يعمل بنجاح بعد عملية التحويل هذه. وهناك برامج يمكنها ترميز أي كود قشرة إلى كود قشرة دليل UTF-16، وذلك استنادًا لنفس مبدأ جهاز فك الترميز الصغير ذاتي التعديل الذي يفك ترميز كود القشرة الأصلي.