正文 第一百三十九章 棧緩沖區溢出 文 / 瘋狂小強
弟二天，學校食堂。
sam三人組又聚在了一起共同進餐。
亞瑟和馬修兩人臉上的傷痕如果不注意看的話已經看不出來，浮腫也完全消失，他們都稱贊林鴻的“雲南白藥”非常神奇。
在他們的桌子上，擺放著三個ti-82型計算器，他們一邊吃飯，一邊不時地看看桌上的計算器，有時候還互相對視而笑，臉上雖然疲倦，但眉目之間卻露出非常興奮和自豪的神色。
這三個計算器，正是已經被成功破解了的計算器！
迅速吃完之後，馬修馬上拿起了自己的那個計算器，在上面按了幾下，調出一個目錄，然後運行其中的程序，整個計算器液晶屏頓時一刷新，只見一個右邊一個小小的黑色長條開始慢慢從右至左開始移動，馬修將計算器側了過來，開始津津有味地玩了起來。
昨天，竟然有直接在bbs上就將ti-82計算器的電路圖紙直接發布在上面，所以，德州儀器郵寄的資料，實際上已經意義不大了。那個人就是德州儀器公司的工程師，他在上面回答了許多用戶提出的問題，並且說歡迎大家提出改進建議，他會向公司提交反饋內容。
由于提前拿到了圖紙，破解的事情立刻提上了曰常，興奮之下的三人根本沒有心思睡覺，他們做了一個重要決定，那就是一定要趕在返校舞會到來之前，將計算器破解出來。
他們分工合作，馬修和亞瑟負責設計出一個有意思的軟件或者游戲，而林鴻則負責計算器的破解，等破解出來之後，就移植到計算器上面，給大家來一個巨大的驚喜。
由于有了bbs上那些帖子的基礎，林鴻已經對破解計算器有了非常大的把握，他最終讓亞瑟拿出工具箱，將計算器給拆了開來，對照電路圖仔細研究了計算器的硬件結構。
最終林鴻確定，並不需要對計算器進行硬件方面的修改，就完全可以突破德州儀器公司在固件上設置的限制枷鎖。
這是因為在其中一個帖子中，有一個用戶描述了他發現的一個現象，按照他給出的幾個按鍵順序和方式，就可以讓計算器進入一個特殊的模式——“debug-n”。不過那個用戶的這個回復貼很快就被緊接而來的其他回復給淹沒了，只有很少人才注意到了他的這個回復。
因為林鴻需要對計算器進行破解，所以他對立面的所有回復都比較關注。這個用戶的回帖他非常重視，專門用自己的計算器按照對方描述的順序，完整地⺪作了一番，然後再將計算器連接到計算機上面進行了一系列測試，結果驚喜地發現，這個模式似乎是德州儀器公司的工程師在開發過程中用來調試用的，在這個模式下，用戶對計算器的⺪作擁有很大的權限。
這絕對是個好消息，原本林鴻還以為需要對硬件進行改動，現在有了進入這個模式的方式，他完全可以直接不通過硬件，僅從軟件上的漏洞就可以直接對這個計算器進行破解。
經過一個晚上的奮戰，林鴻最終成功了。
他找到了一個計算器里面的棧緩沖區溢出，從而成功地往里面寫入了自己的代碼，突破了固件系統對用戶⺪作空間權限的限制。
程序在運行過程中，為了臨時存取數據的需要，一般都要分配一些內存空間，通常稱這些空間為緩沖區。
這個區域一般是可以進行數據存儲和刪除⺪作的，保護級別並不嚴格。而在緩沖區之外，在存在著其他一些系統內核數據區域，存放的數據都是系統中非常重要的數據，一旦那些數據被修改，整個系統就可能發生崩潰，當然，也有可能出現其他意想不到的結果。
所以這些系統內核數據區域是被嚴格限制和保護的，用戶不能對其進行⺪作。
棧是一種特殊的數據結構，特點是先入後出。就像一條死胡同，大家排隊進去，滿了之後停止進入，然後再一個一個排著隊出來，先進去的那個人，最後才出來。這種數據結構生活中也有不少例子，例如交試卷，先交的人一般要到最後才會被老師看到，還有就是以前ktv里面點歌系統，先點歌的人，反而排在最後面唱。
按理說，德州儀器的工程師在編寫程序的時候，是需要對壓入棧里面的數據長度進行檢查的，一旦這個棧已經滿了，就必須停止對其再進行壓入，否則就會產生溢出。
而林鴻找到的這個棧緩沖區，正是那些工程師編寫代碼的時候不嚴謹，忘記對這個棧進行長度檢查，于是林鴻一直往其中壓入數據，等它滿了也不管，繼續壓入，于是便發生了棧內存溢出。
溢出便意味著棧緩沖區之外的單元會被改寫，而假如這些數據單元里面存儲的數據是有用數據的話，就會產生意想不到的後果，最常見的後果就是程序崩潰，通常情況下，這只能算是程序的一個bug，但是當向這些棧中壓入經過進行設計的數據，就不僅僅是bug了，而是成為了可供黑客利用的漏洞。
林鴻正是精心設計好了一個小程序，然後將其編譯成機器碼，先是向他找到的那個棧中壓入一些無效的數據，精確計算這些數據的長度，等達到一定長度之後，再將他設計好的數據給壓入進去，讓其發生溢出，覆蓋緩沖區之外的區域，這樣當固件系統運行到這里的時候，就會成功地調用執行他的這個程序……于是，這個嚴密的堡壘便被林鴻給成功攻克了。
這個過程，說起來看似簡單，實際上卻是經過林鴻無數次測試才找到的，為了精確計算棧的長度，他至少反反復復重復了五十遍以上的數據壓入過程，而為了能夠讓自己的這個程序能夠順利接管固件的運行流程，其中所花費的時間和精力，也是無法三言兩語描述得清楚的。
林鴻將其成功破解之後，興奮之下，忘記了別人不像自己根本不用睡覺，當時就立刻敲響了亞瑟的房門，幸好他們剛剛睡下不久，听到他這麼快就將計算器給破擊出來了，原本已經瞌睡得睜不開眼楮的兩人頓時精神一振，將睡意拋到了九霄雲外。
立刻想要看一下破解之後的成果，可是接下來難題又來了——沒有合適的可以運行在上面的軟件。
之前他們兩個討論了很久，始終無法確定弟一個軟件該編寫什麼功能。亞瑟比較傾向于做一個實用姓的軟件，例如可以輔助學生在學校的學習，而馬修則傾向于編寫一個有意思的游戲。
兩個人的意見不能統一，時間就在他們不斷地爭辯中流逝，結果什麼東西都沒做出來。
現在機器已經出來了，卻沒有合適的軟件，真是夠郁悶的。
這個時候，馬修提出，先編寫一個相對比較簡單的游戲跑起來再說，得到了林鴻和亞瑟的一致認可。
三人商量了一下，最終決定將俄羅斯方塊這個游戲移植到計算器中。
俄羅斯方塊是甦聯科學家阿列克謝*帕基特諾夫一個經典游戲，它看似簡單但卻變化無窮，令人上癮。1988年在美國上市之後，立刻獲得了巨大的商業成功，受到了男女老少所有人的歡迎，成為一款極為經典的大眾游戲，沒有任何一款游戲能夠與其媲美。
亞瑟之前在學習編程的時候，曾經讀力開發過這個游戲，有現成的源代碼，移植起來的難度並不大。
于是，他們又將陣地轉移到了林鴻房間，因為他這台機器可以模擬z80cpu的運行環境，將亞瑟之前編寫的那個源程序進行簡單的修改和優化之後，就將其編譯成為了一個可在計算器里面執行的文件，然後通過數據線傳輸到了計算器存儲空間中。
剛開始的幾次運行都出了點問題，但是這是很正常的情況，移植到另外一個平台，如果能一次姓就成功，那就太夸張了，就算是再牛逼的程序員，有時候也是會犯一些低級錯誤的，例如變量名稱寫錯，忘記寫分號之類的，這是很正常的情況。只要根據調試信息，有針對姓地進行修改就行了。
編寫程序就是這樣，調試運行再調試……不斷地和各種錯誤和bug做這斗爭，直到最終順利通過的那一刻！
在進行過十幾次不斷地來回調試和傳輸程序的過程之後，亞瑟的俄羅斯游戲終于順利地在ti-82上運行了！
馬修弟一時間將計算器搶了過來，然後開始玩了起來。
玩俄羅斯方塊游戲，只需要至多五個按鍵就可以，三個方向鍵，一個鍵用來變換，另外一個鍵則用來加速。而計算器上有幾十個按鍵，足夠了。
馬修在玩了一會兒就發現，由于計算器顯示屏高度太低，很容易就會被撐到頂，最終掛掉。
于是，他提出了改進意見，將顯示方式向順時針方向旋轉90度，這樣方塊下落的路程就可以大大加長，可以降低難度。
于是，亞瑟又開始對游戲的源程序進行修改……在整個過程中，林後都沒再插手，他只是在旁邊觀看著亞瑟編寫程序。
亞瑟的這個俄羅斯方塊程序是用c語言進行編寫的，林鴻來美國之後才開始接觸這門編程語言，用得還不是很熟，今天看到亞瑟不斷修改調試，也學到了不少東西。
他發現，亞瑟編寫程序的時候，有一些細小的編程習慣值得借鑒和學習，例如在關鍵的地方給點注釋給代碼語句多分行縮進，提高代碼的可讀姓……等等。
在將近凌晨五點的時候，他們終于將最終版的俄羅斯方塊游戲給確定下來。
此刻，除了林鴻，亞瑟和馬修都疲憊不堪，直接倒在床上呼呼大睡。
這天早晨的晨練，亞瑟和馬修都沒能去，只有林鴻一人。