首先，来了解一下 C 语言的变量是如何在内存分部的。C 语言有全局变量(Global)、本地变量(Local)，静态变量(Static)、寄存器变量(Regeister)。每种变量都有不同的分配方式。先来看下面这段代码：
#include
int g1=0, g2=0, g3=0
int main()
{
static int s1=0, s2=0, s3=0
int v1=0, v2=0, v3=0
//打印出各个变量的内存地址
printf("0x%08x\n",&v1)//打印各本地变量的内存地址
printf("0x%08x\n",&v2)
printf("0x%08x\n\n",&v3)
printf("0x%08x\n",&g1)//打印各全局变量的内存地址
printf("0x%08x\n",&g2)
printf("0x%08x\n\n",&g3)
printf("0x%08x\n",&s1)//打印各静态变量的内存地址
printf("0x%08x\n",&s2)
printf("0x%08x\n\n",&s3)
return 0
}
编译后的执行结果是：
0x0012ff78
0x0012ff7c
0x0012ff80
0x004068d0
0x004068d4
0x004068d8
0x004068dc
0x004068e0
0x004068e4
输出的结果就是变量的内存地址。其中v1,v2,v3是本地变量，g1,g2,g3是全局变量，s1,s2,s3是静态变量。你可以看到这些变量在内存是连续分布的，但是本地变量和全局变量分配的内存地址差了十万八千里，而全局变量和静态变量分配的内存是连续的。这是因为本地变量和全局/静态变量是分配在不同类型的内存区域中的结果。对于一个进程的内存空间而言，可以在逻辑上分成3个部份：代码区，静态数据区和动态数据区。动态数据区一般就是“堆栈”。“栈(stack)”和“堆(heap)”是两种不同的动态数据区，栈是一种线性结构，堆是一种链式结构。进程的每个线程都有私有的“栈”，所以每个线程虽然代码一样，但本地变量的数据都是互不干扰。一个堆栈可以通过“基地址”和“栈顶”地址来描述。全局变量和静态变量分配在静态数据区，本地变量分配在动态数据区，即堆栈中。程序通过堆栈的基地址和偏移量来访问本地变量。
├———————┤低端内存区域
│ …… │
├———————┤
│ 动态数据区 │
├———————┤
│ …… │
├———————┤
│ 代码区 │
├———————┤
│ 静态数据区 │
├———————┤
│ …… │
├———————┤高端内存区域
堆栈是一个先进后出的数据结构，栈顶地址总是小于等于栈的基地址。我们可以先了解一下函数调用的过程，以便对堆栈在程序中的作用有更深入的了解。不同的语言有不同的函数调用规定，这些因素有参数的压入规则和堆栈的平衡。windows API的调用规则和ANSI C的函数调用规则是不一样的，前者由被调函数调整堆栈，后者由调用者调整堆栈。两者通过“__stdcall”和“__cdecl”前缀区分。先看下面这段代码：
#include
void __stdcall func(int param1,int param2,int param3)
{
int var1=param1
int var2=param2
int var3=param3
printf("0x%08x\n",¶m1)//打印出各个变量的内存地址
printf("0x%08x\n",¶m2)
printf("0x%08x\n\n",¶m3)
printf("0x%08x\n",&var1)
printf("0x%08x\n",&var2)
printf("0x%08x\n\n",&var3)
return
}
int main()
{
func(1,2,3)
return 0
}
编译后的执行结果是：
0x0012ff78
0x0012ff7c
0x0012ff80
0x0012ff68
0x0012ff6c
0x0012ff70
├———————┤<—函数执行时的栈顶(ESP)、低端内存区域
│ …… │
├———————┤
│ var 1 │
├———————┤
│ var 2 │
├———————┤
│ var 3 │
├———————┤
│ RET │
├———————┤<—“__cdecl”函数返回后的栈顶(ESP)
│ parameter 1 │
├———————┤
│ parameter 2 │
├———————┤
│ parameter 3 │
├———————┤<—“__stdcall”函数返回后的栈顶(ESP)
│ …… │
├———————┤<—栈底(基地址 EBP)、高端内存区域
上图就是函数调用过程中堆栈的样子了。首先，三个参数以从又到左的次序压入堆栈，先压“param3”，再压“param2”，最后压入“param1”然后压入函数的返回地址(RET)，接着跳转到函数地址接着执行(这里要补充一点，介绍UNIX下的缓冲溢出原理的文章中都提到在压入RET后，继续压入当前EBP，然后用当前ESP代替EBP。然而，有一篇介绍windows下函数调用的文章中说，在windows下的函数调用也有这一步骤，但根据我的实际调试，并未发现这一步，这还可以从param3和var1之间只有4字节的间隙这点看出来)第三步，将栈顶(ESP)减去一个数，为本地变量分配内存空间，上例中是减去12字节(ESP=ESP-3*4，每个int变量占用4个字节)接着就初始化本地变量的内存空间。由于“__stdcall”调用由被调函数调整堆栈，所以在函数返回前要恢复堆栈，先回收本地变量占用的内存(ESP=ESP+3*4)，然后取出返回地址，填入EIP寄存器，回收先前压入参数占用的内存(ESP=ESP+3*4)，继续执行调用者的代码。参见下列汇编代码：
--------------func 函数的汇编代码-------------------
:00401000 83EC0C sub esp, 0000000C //创建本地变量的内存空间
:00401003 8B442410 mov eax, dword ptr [esp+10]
:00401007 8B4C2414 mov ecx, dword ptr [esp+14]
:0040100B 8B542418 mov edx, dword ptr [esp+18]
:0040100F 89442400 mov dword ptr [esp], eax
:00401013 8D442410 lea eax, dword ptr [esp+10]
:00401017 894C2404 mov dword ptr [esp+04], ecx
……………………(省略若干代码)
:00401075 83C43C add esp, 0000003C 恢复堆栈，回收本地变量的内存空间
:00401078 C3 ret 000C 函数返回，恢复参数占用的内存空间
如果是“__cdecl”的话，这里是“ret”，堆栈将由调用者恢复
-------------------函数结束-------------------------
--------------主程序调用func函数的代码--------------
:00401080 6A03 push 00000003 //压入参数param3
:00401082 6A02 push 00000002 //压入参数param2
:00401084 6A01 push 00000001 //压入参数param1
:00401086 E875FFFFFF call 00401000 //调用func函数
如果是“__cdecl”的话，将在这里恢复堆栈，“add esp, 0000000C”
聪明的读者看到这里，差不多就明白缓冲溢出的原理了。先来看下面的代码：
#include
#include
void __stdcall func()
{
char lpBuff[8]="\0"
strcat(lpBuff,"AAAAAAAAAAA")
return
}
int main()
{
func()
return 0
}
编译后执行一下回怎么样?哈，“"0x00414141"指令引用的"0x00000000"内存。该内存不能为"read"。”，“非法 *** 作”喽!"41"就是"A"的16进制的ASCII码了，那明显就是strcat这句出的问题了。"lpBuff"的大小只有8字节，算进结尾的’\0’，那strcat最多只能写入7个"A"，但程序实际写入了11个"A"外加1个’\0’。再来看看上面那幅图，多出来的4个字节正好覆盖了RET的所在的内存空间，导致函数返回到一个错误的内存地址，执行了错误的指令。如果能精心构造这个字符串，使它分成三部分，前一部份仅仅是填充的无意义数据以达到溢出的目的，接着是一个覆盖RET的数据，紧接着是一段shellcode，那只要着个RET地址能指向这段shellcode的第一个指令，那函数返回时就能执行shellcode了。但是软件的不同版本和不同的运行环境都可能影响这段shellcode在内存中的位置，那么要构造这个RET是十分困难的。一般都在RET和shellcode之间填充大量的NOP指令，使得exploit有更强的通用性。
├———————┤<—低端内存区域
│ …… │
├———————┤<—由exploit填入数据的开始
│ │
│ buffer │<—填入无用的数据
│ │
├———————┤
│ RET │<—指向shellcode，或NOP指令的范围
├———————┤
│ NOP │
│ …… │<—填入的NOP指令，是RET可指向的范围
│ NOP │
├———————┤
│ │
│ shellcode │
│ │
├———————┤<—由exploit填入数据的结束
│ …… │
├———————┤<—高端内存区域
当程序运行时，系统首先将所有数据装载入内存，完成初始化，然后从入口地址开始执行代码。程序装载后即存在于内存空间中的数据我们称之为静态内存，运行过程中分配的内存我们称之为动态内存。
Delphi的类是由编译期间决定的，编译完成后即固定在程序中，所以类是存在于静态内存中（类信息应该是位于数据段，类的方法实现应该是位于代码段）。对象是由运行期间创建的，所以对象属于动态内存。
对象
DELPHI中的对象是一个指针，这个指针指向该对象在内存中所占据的一块空间。我们可以试着用sizeof函数获取对象的大小，结果是4字节，这正是一个32位指针的大小。而对象的真正大小应该用MyObject.InstanceSize获得。
对象空间
我们将对象指针指向的内存空间称为对象空间。对象空间的头4个字节是指向该对象直属类的虚方法地址表（VMT – Vritual Method Table）。接下来的空间就是存储对象本身成员数据的空间，并按从该对象最原始祖先类的数据成员到该对象具体类的数据成员的总顺序，和每一级类中定义数据成员的排列顺序存储。
当一个对象产生时，系统会为该对象分配一块内存空间，然后将空间的头4个字节存储为指向类的VMT的指针，从而将该对象与对象的直属类联系起来。即使类并未定义任何虚方法，对象仍然会保存指向虚方法地址表的指针，只是VMT地址项的长度为零。
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