Visualizador Interativo de Buffer Overread do OpenSSL Heartbleed (CVE-2014-0160)

Modelo de memória e simulador de pacotes interativo no navegador demonstrando como campos de comprimento TLS Heartbeat não validados causam leitura além do limite na heap do servidor.

💡 Explicação Simples (ELI5)

Imagine enviar uma única palavra de 4 letras 'BIRD' para um papagaio treinado e dizer: 'Repita minha palavra de 4 letras, mas faça sua resposta ter 64.000 letras'. O papagaio grasna 'BIRD' e imediatamente começa a tagarelar as 63.996 letras seguintes armazenadas em sua memória recente — incluindo senhas secretas, chaves privadas e números bancários de outros visitantes. No Heartbleed, o OpenSSL confiava no tamanho declarado da mensagem sem verificar o comprimento real do pacote, copiando a memória do servidor diretamente de volta ao invasor.

Conceitos Principais e Termos de Subsistema

TLS Heartbeat Extension: Mecanismo de keep-alive da RFC 6520 para testar conexões seguras ativas sem renegociação.
Payload Length Field: Inteiro sem sinal de 16 bits no cabeçalho do heartbeat que declara o tamanho da carga útil (até 65.535 bytes).
Buffer Overread: Falha de segurança de memória em que uma aplicação lê além dos limites alocados para um buffer, acessando memória de processo adjacente.
memcpy() sem Limites: Operação de cópia de memória que utiliza comprimento fornecido pelo cliente sem validação contra o registro recebido.

Mecânica de Execução e Exploração Passo a Passo

Envio de Requisição Heartbeat Malformada

O invasor conecta ao servidor TLS e envia uma requisição Heartbeat com carga de 1 byte ('A'), mas declara comprimento de 65.535 bytes (0xFFFF).

Ausência de Validação de Limites de Pacote

O OpenSSL lê o tamanho via n2s(p, payload) sem validar se 1 + 2 + payload + 16 <= rrec.length.

Alocação Desenfreada de Buffer de 64 KB

O servidor aloca um buffer de resposta completo de 64 KB baseado na declaração do cliente e prepara a resposta.

Vazamento de Memória por Cópia Excessiva

A chamada memcpy() copia 64 KB além do pacote de 1 byte, capturando chaves privadas SSL e tokens de sessão da heap do servidor.

Diferença de Código-Fonte: Validação de Limites no tls1_process_heartbeat()

FALHA NÃO CORRIGIDA: AUSÊNCIA DE VALIDAÇÃO DE LIMITES NO OPENSSL 1.0.1f

/* Lê comprimento de 16 bits diretamente sem checagem de limites */
n2s(p, payload);
pl = p;

/* Aloca buffer de resposta baseado no tamanho alegado pelo cliente */
buffer = OPENSSL_malloc(1 + 2 + payload + padding);
bp = buffer;

/* ERRO: Copia até 64 KB de memória adjacente da heap do servidor! */
memcpy(bp, pl, payload);
r = ssl3_write_bytes(s, TLS1_RT_HEARTBEAT, buffer, 3 + payload + padding);

PATCH CORRIGIDO: VALIDAÇÃO ESTRITA DE LIMITES DO REGISTRO (RFC 6520)

/* Lê comprimento de 16 bits do pacote */
n2s(p, payload);
pl = p;

/* CORREÇÃO: Valida se a carga alegada não ultrapassa o comprimento real recebido */
if (1 + 2 + payload + 16 > s->s3->rrec.length)
    return 0; /* Descarta silenciosamente o pacote malformado */

buffer = OPENSSL_malloc(1 + 2 + payload + padding);
bp = buffer;
memcpy(bp, pl, payload);

Checklist de Engenharia e Proteção do Sistema

✓ Atualize o OpenSSL para a versão 1.0.1g ou superior com validação estrita de limites de pacotes.
✓ Revogue e reemita todos os certificados privados SSL/TLS que estiveram ativos durante o período vulnerável.
✓ Invalide todas as sessões ativas e force rotação de senhas de usuários e tokens de API.
✓ Habilite o AddressSanitizer (ASan) em pipelines de integração contínua para verificação de segurança de memória.
✓ Desative a extensão TLS Heartbeat em tempo de compilação (-DOPENSSL_NO_HEARTBEATS) se desnecessária.

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