6. Mitigações Contra a Sobrescrita do SEH

[BLOG] Série Especial “Entendendo os Ataques Cibernéticos”

Este artigo é, de certa forma, uma continuação do nosso Artigo No. 5 – “Proteção SEH: Fortalecendo o Tratamento de Exceções do Windows”, no qual abordamos os fundamentos do mecanismo de tratamento estruturado de exceções (SEH) e sua importância para a segurança das aplicações em Windows. Agora, avançamos para discutir especificamente as técnicas de sobrescrita do SEH (SEH Overwrite) e, principalmente, as mitigações desenvolvidas para neutralizar esse tipo de ataque.

A técnica de SEH Overwrite foi amplamente explorada como vetor de ataques em sistemas Windows no início dos anos 2000. Ela consiste em sobrescrever a estrutura de tratamento de exceções mantida na pilha, de modo que, quando uma exceção é disparada, o fluxo de execução seja desviado para código malicioso [1].

Embora atualmente menos frequente devido às proteções modernas, o ataque ainda pode ser explorado em sistemas legados ou aplicações compiladas sem mecanismos de segurança, o que reforça a importância de compreender as mitigações disponíveis.

SafeSEH

O SafeSEH é uma mitigação em tempo de compilação introduzida no Visual Studio 2003. Quando habilitado, o vinculador gera uma tabela com todos os manipuladores de exceção considerados seguros. Em tempo de execução, o sistema operacional valida se o endereço do manipulador que será executado pertence a essa tabela. Caso contrário, o processo é encerrado imediatamente [1], [2].

Apesar de eficaz, o SafeSEH apresenta limitações: ele só protege aplicações compiladas com a flag ativada e não cobre DLLs que não tenham sido compiladas com suporte a essa proteção [3].

SEHOP (Structured Exception Handler Overwrite Protection)

O SEHOP é uma mitigação em tempo de execução introduzida a partir do Windows Vista SP1 e Windows Server 2008. Ele valida a integridade da cadeia SEH antes de despachar uma exceção, adicionando um registro de sentinela no final da estrutura. Caso esse registro não esteja presente ou tenha sido corrompido, o sistema identifica manipulação indevida e encerra o processo imediatamente [2].

Diferentemente do SafeSEH, o SEHOP não depende de como a aplicação foi compilada, oferecendo proteção mais abrangente contra sobrescrita do SEH [3].

Outras Mitigações Complementares

Além do SafeSEH e do SEHOP, outras medidas reforçam a proteção contra ataques de sobrescrita do SEH:

• DEP/NX (Data Execution Prevention / No-eXecute): impede que regiões de memória destinadas a dados sejam executadas como código [4].
• ASLR (Address Space Layout Randomization): randomiza o carregamento de módulos na memória, dificultando a previsão de endereços para ataques [4], [5].
• Flags de compilação adicionais: como /NXCOMPAT, /DYNAMICBASE e /SAFESEH, que devem ser aplicadas em conjunto para endurecer a aplicação contra tentativas de exploração [5].

Detecção Moderna

Mesmo com as mitigações nativas do Windows, ambientes corporativos podem enfrentar riscos decorrentes de softwares legados ou configurações inadequadas. Nesse cenário, soluções de Extended Detection and Response (XDR) como o Cortex XSIAM da Palo Alto Networks se tornam fundamentais. Por meio de análise comportamental avançada, o XSIAM consegue identificar indícios de manipulação suspeita de memória e anomalias no fluxo de exceções, permitindo respostas automatizadas e diminuindo a janela de exposição ao ataque.

Conclusão

A sobrescrita do SEH marcou uma era de exploração crítica no ecossistema Windows. Hoje, graças a mecanismos como SafeSEH, SEHOP, DEP/NX e ASLR, a eficácia desse ataque foi drasticamente reduzida. Contudo, a proteção total depende tanto da correta aplicação dessas técnicas quanto do uso de soluções modernas de detecção e resposta, capazes de identificar tentativas de exploração em tempo real.

Como a [CYLO] pode te ajudar

A [CYLO] conta com um Security Operations Center (SOC) que opera com o apoio do Palo Alto Cortex XSIAM, uma das plataformas mais avançadas de Extended Detection and Response (XDR) disponíveis no mercado. Essa combinação permite detectar padrões anômalos relacionados a tentativas de exploração de memória, como ataques de sobrescrita do SEH, e responder de forma rápida e eficaz.

Além disso, o SOC da [CYLO] é composto por analistas de segurança certificados pela Palo Alto, capazes de interpretar eventos complexos, correlacionar indicadores de comprometimento (IoCs) e aplicar medidas de contenção e mitigação alinhadas às melhores práticas do setor.

Com a união entre tecnologia de ponta e expertise humana, a [CYLO] oferece uma camada adicional de proteção para sua organização, garantindo mais resiliência frente a ameaças avançadas e persistentes.

Próximo artigo da série

No Artigo No. 7 – “Mitigação de ROP: Desarmando a Programação Orientada a Retorno”, vamos analisar outra técnica de exploração bastante sofisticada, que surgiu justamente como alternativa a proteções como DEP e ASLR: o Return-Oriented Programming (ROP). Veremos como funciona, por que representa um desafio mesmo em sistemas modernos e quais são as principais estratégias de mitigação utilizadas atualmente.

Referências

1] D. Litchfield, “Defeating the Stack Based Buffer Overflow Prevention Mechanism of Microsoft Windows 2003 Server”. NGS Software, 2003. [Online]. http://www.ngssoftware.com/papers/defeating-w2k3-stack-protection.pdf

[2] Microsoft, “Preventing the Exploitation of Structured Exception Handler (SEH) Overwrites with SEHOP,” Microsoft Security Response Center, 2009. [Online]. https://msrc.microsoft.com/blog/2009/02/preventing-the-exploitation-of-structured-exception-handler-seh-overwrites-with-sehop/

[3] M. Howard, D. LeBlanc and J. Viega, 24 Deadly Sins of Software Security: Programming Flaws and How to Fix Them, McGraw-Hill, 2010.

[4] H. Shacham, M. Page, B. Pfaff, E.-J. Goh, N. Modadugu, and D. Boneh, “On the Effectiveness of Address-Space Randomization” in Proceedings of the 11th ACM Conference on Computer and Communications Security (CCS), 2004, pp. 298–307. doi: 10.1145/1030083.1030124

[5] A. Sotirov and M. Dowd, “Bypassing Browser Memory Protections: Setting Back Browser Security by 10 Years” in Black Hat USA, Las Vegas, 2008.