Race Condition: Signal Handling

여러 시그널에 대해 동일한 시그널 처리기를 설치하면 다른 시그널이 짧게 연속으로 포착될 때 race condition이 발생할 수 있습니다.

시그널 처리 race condition은 시그널 처리기로 설치된 함수가 재진입할 수 없을 때마다 나타날 수 있는데, 이러한 현상은 시그널 처리 race condition 시 일부 내부 상태가 유지되거나 이러한 기능을 하는 다른 함수를 호출함을 의미합니다. 이러한 race condition은 여러 시그널을 처리하도록 동일한 함수를 설치할 때에도 더 많이 나타납니다.

시그널 처리 race condition은 다음과 같은 경우에 더 많이 발생합니다.

1. 두 개 이상의 시그널에 대해 프로그램이 하나의 시그널 처리기를 설치합니다.

2. 처리기를 위해 두 개의 다른 시그널이 짧게 연속으로 설치되면 시그널 처리기에 race condition이 나타납니다.

예제: 다음 코드는 두 개의 다른 시그널에 대해 간단하며 비 재진입성(non-reentrant)의 동일한 시그널 처리기를 설치합니다. 공격자가 정확한 순간에 신호를 보내면, 신호 처리기에 double free 취약점이 발생하게 됩니다. 동일한 값에 대해 free()를 두 번 호출하면 buffer overflow가 발생할 수 있습니다. 프로그램이 같은 인수로 free()를 두 번 호출하면 프로그램의 메모리 관리 데이터 구조가 손상됩니다. 이 손상으로 인해 프로그램이 손상되거나 경우에 따라 이후에 있을 두 번의 malloc() 호출이 같은 포인터를 반환하기도 합니다. malloc()이 같은 값을 두 번 반환하고 나중에 프로그램이 이 중복 할당된 메모리에 작성되는 데이터에 대한 제어권을 공격자에게 넘겨주면 프로그램은 buffer overflow 공격에 취약해집니다.

void sh(int dummy) {
  ...
  free(global2);
  free(global1);
  ...
}

int main(int argc,char* argv[]) {
  ...
  signal(SIGHUP,sh);
  signal(SIGTERM,sh);
  ...
}