Advanced Debugging and the Address Sanitizer

Posted 2020-10-09 huahuahu

A debug trick

在异常端点处运行 po $arg1，找出异常信息。 

Address Sanitizer

概述

1. 是一个运行时检测工具
   
2. 发现内存问题
3. 可以用于模拟器和设备

可以发现的问题

1. Use after free
2. Heap buffer overflow
3. Stack buffer overflow
4. Global variable overflow
5. Overflows in C++ containers
6. Use after return

原理

当打开这个功能时，在编译时传入了一个参数，在运行时链接了一个动态库 asan dylib。


系统为所有内存维护了一个 shadow memory，标记了那些是可以正常使用的，那些是不可以访问的。

在上图中，红色区域是不可以访问的，因为不是预分配的地址。
为了达到这个目的，系统预留了部分内存地址做为 shadow memory，把每 8 个字节的状态用 1 个比特来代表。

在访问内存时，只需要做一个偏移来查看比特位的状态即可。

bool IsPoisoned(Addr) { 
    Shadow = Addr >> 3  +  Offset 
    return (*Shadow) != 0 
}

检测堆的内存错误原理

复写了系统的 malloc 函数，把分配好的内存区域周围标记为 posioned。这样子在越界时，可以检测出来。

可以检测出来下面的错误：

• Heap underflows/overflows
• Use-after-free
• double free

检测栈上内存错误

类似，在栈上分配的内存周围标记为 posioned，并在访问内存之前做检查。

这样子也可以检测出全局变量内存错误。

复写了很多内存函数

不限于 memcpy, memset, strcpy, strlen, fwrite, printf, getline, ...

增加的负载