Integer Overflow (Webanwendungen)

Reading time: 5 minutes

Diese Seite konzentriert sich darauf, wie Integer-Überläufe/Trunkierungen in Webanwendungen und Browsern ausgenutzt werden können. Für Exploitation-Primitiven in nativen Binaries können Sie die spezielle Seite weiterlesen:

{{#ref}}

../../binary-exploitation/integer-overflow.md {{#endref}}

1. Warum Integer-Mathematik im Web weiterhin wichtig ist

Obwohl die meisten Geschäftslogiken in modernen Stacks in speichersicheren Sprachen geschrieben sind, wird die zugrunde liegende Laufzeit (oder Drittanbieterbibliotheken) letztendlich in C/C++ implementiert. Immer wenn benutzerkontrollierte Zahlen verwendet werden, um Puffer zuzuweisen, Offsets zu berechnen oder Längenprüfungen durchzuführen, kann ein 32-Bit- oder 64-Bit-Überlauf einen scheinbar harmlosen Parameter in einen Out-of-Bounds-Lese-/Schreibzugriff, einen Logik-Bypass oder einen DoS verwandeln.

Typische Angriffsfläche:

1. Numerische Anfrageparameter – klassische ID-, Offset- oder Zählfelder.
2. Längen-/Größen-Header – Content-Length, WebSocket-Rahmenlänge, HTTP/2 continuation_len usw.
3. Dateiformat-Metadaten, die serverseitig oder clientseitig geparst werden – Bilddimensionen, Chunk-Größen, Schriftarttabellen.
4. Sprachebene-Konvertierungen – signed↔unsigned-Casts in PHP/Go/Rust FFI, JS Number → int32-Trunkierungen innerhalb von V8.
5. Authentifizierung & Geschäftslogik – Gutscheinwert, Preis oder Kontoberechnungen, die stillschweigend überlaufen.

2. Aktuelle reale Schwachstellen (2023-2025)

3. Teststrategie

3.1 Grenzwert-Cheat-Sheet

Senden Sie extreme signed/unsigned Werte, wo immer ein Integer erwartet wird:

-1, 0, 1,
127, 128, 255, 256,
32767, 32768, 65535, 65536,
2147483647, 2147483648, 4294967295,
9223372036854775807, 9223372036854775808,
0x7fffffff, 0x80000000, 0xffffffff

Andere nützliche Formate:

• Hex (0x100), oktal (0377), wissenschaftlich (1e10), JSON big-int (9999999999999999999).
• Sehr lange Ziffernfolgen (>1kB), um benutzerdefinierte Parser zu treffen.

3.2 Burp Intruder-Vorlage

§INTEGER§
Payload type: Numbers
From: -10 To: 4294967300 Step: 1
Pad to length: 10, Enable hex prefix 0x

3.3 Fuzzing-Bibliotheken & Laufzeiten

• AFL++/Honggfuzz mit libFuzzer-Harness um den Parser (z.B. WebP, PNG, protobuf).
• Fuzzilli – grammatikbewusstes Fuzzing von JavaScript-Engines, um V8/JSC-Ganzzahltruncierungen zu treffen.
• boofuzz – Fuzzing von Netzwerkprotokollen (WebSocket, HTTP/2) mit Fokus auf Längenfelder.

4. Ausnutzungsmuster

4.1 Logik-Umgehung im serverseitigen Code (PHP-Beispiel)

$price = (int)$_POST['price'];          // expecting cents (0-10000)
$total = $price * 100;                  // ← 32-bit overflow possible
if($total > 1000000){
die('Too expensive');
}
/* Sending price=21474850 → $total wraps to ‑2147483648 and check is bypassed */

4.2 Heap-Überlauf über Bilddecoder (libwebp 0-Day)

Der verlustfreie WebP-Decoder multiplizierte die Bildbreite × Höhe × 4 (RGBA) innerhalb eines 32-Bit-Ints. Eine manipulierte Datei mit den Abmessungen 16384 × 16384 überläuft die Multiplikation, allokiert einen kurzen Puffer und schreibt anschließend ~1GB an dekomprimierten Daten über den Heap – was zu RCE in jedem Chromium-basierten Browser vor 116.0.5845.187 führt.

4.3 Browser-basiertes XSS/RCE-Ketten

1. Integer-Überlauf in V8 ermöglicht beliebiges Lesen/Schreiben.
2. Umgehen Sie den Sandbox mit einem zweiten Fehler oder rufen Sie native APIs auf, um ein Payload abzulegen.
3. Das Payload injiziert dann ein bösartiges Skript in den Ursprungs-Kontext → gespeichertes XSS.

5. Verteidigungshinweise

1. Verwenden Sie breite Typen oder geprüfte Mathematik – z.B. size_t, Rust checked_add, Go math/bits.Add64.
2. Validieren Sie Bereiche frühzeitig: lehnen Sie jeden Wert außerhalb des Geschäftsfelds vor der Arithmetik ab.
3. Aktivieren Sie Compiler-Sanitizer: -fsanitize=integer, UBSan, Go-Race-Detektor.
4. Führen Sie Fuzzing in CI/CD ein – kombinieren Sie Abdeckungsfeedback mit Grenzkorpora.
5. Bleiben Sie gepatcht – Browser-Integer-Überlauf-Bugs werden häufig innerhalb von Wochen ausgenutzt.

Referenzen

• NVD CVE-2023-4863 – libwebp Heap Buffer Overflow
• Google Project Zero – "Understanding V8 CVE-2024-0519"