ในด้าน ความปลอดภัย และการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์การอ่านนอกขอบเขต^{[ 1 ]}ถือเป็นความผิดปกติของซอฟต์แวร์ที่โปรแกรม อ่าน ข้อมูลจากบัฟเฟอร์แต่กลับอ่าน ข้อมูล จากหน่วยความจำที่อยู่ติดกันนอกขอบเขตของบัฟเฟอร์ นี่เป็นกรณีพิเศษของการละเมิดความปลอดภัยของหน่วยความจำและเป็นรูปแบบหนึ่งของ การละเมิด ความลับของข้อมูล (ดูCIA triad ) การอ่านเกินบัฟเฟอร์^{[ 2 ] [ 3 ]}และการอ่านต่ำกว่าบัฟเฟอร์เป็นกรณีพิเศษของการอ่านนอกขอบเขต^{[ 1 ]}

การอ่านข้อมูลนอกขอบเขตเป็นพื้นฐานของช่องโหว่ซอฟต์แวร์ หลายอย่าง ในบางกรณี อาจถูกใช้ประโยชน์ ในทางที่ผิด เพื่อเข้าถึงข้อมูลที่มีสิทธิ์^{[ 4 ]}ตัวอย่างเช่น บางครั้งอาจถูกกระตุ้น เช่นใน บั๊ก Heartbleedโดยอินพุตที่สร้างขึ้นในทางที่ผิดซึ่งออกแบบมาเพื่อใช้ประโยชน์จากการขาดการตรวจสอบขอบเขตเพื่ออ่านส่วนของหน่วยความจำที่ไม่สามารถเข้าถึงได้

ในบางครั้ง การอ่านที่อยู่นอกขอบเขตอาจส่งผลให้เกิดพฤติกรรมโปรแกรมที่ผิดปกติอื่นๆ รวมถึง ข้อผิดพลาดในการเข้าถึง หน่วยความจำ (รวมถึงข้อผิดพลาดเพจที่ไม่ถูกต้อง ) ผลลัพธ์ที่ไม่ถูกต้อง หรือการหยุดทำงานตัวอย่างเช่นการหยุดชะงักของระบบไอทีที่เกิดขึ้นเป็นวงกว้างในปี 2024เกิดจากข้อผิดพลาดหน่วยความจำที่อยู่นอกขอบเขตในซอฟต์แวร์ความปลอดภัยทางไซเบอร์ที่พัฒนา^โดย CrowdStrike [ ^{5 ]}

ภาษาโปรแกรมที่มักเกี่ยวข้องกับการอ่านข้อมูลเกินขอบเขต ได้แก่CและC++ซึ่งไม่มีกลไกป้องกันในตัวสำหรับการใช้พอยเตอร์ในการเข้าถึงข้อมูลในส่วนใดส่วนหนึ่งของหน่วยความจำเสมือนและไม่ได้ตรวจสอบโดยอัตโนมัติว่าการอ่านข้อมูลจากบล็อกหน่วยความจำนั้นปลอดภัย ตัวอย่างเช่น การพยายามอ่านองค์ประกอบมากกว่าจำนวนที่มีอยู่ในอาร์เรย์ หรือการไม่เพิ่มตัวจบ สตริงที่ลงท้ายด้วย ค่า ว่าง

การตรวจสอบขอบเขต , การแซนด์บ็อกซ์ , การวิเคราะห์แบบคงที่ , การใช้ ภาษาการเขียนโปรแกรม ที่ปลอดภัยต่อหน่วยความจำและการตรวจสอบโปรแกรมสามารถป้องกันการอ่านบัฟเฟอร์เกิน^{[ 6 ]}ในขณะที่เทคนิคต่างๆ เช่นการทดสอบแบบฟัซซ์สามารถช่วยตรวจจับสิ่งเหล่านี้ได้

ตัวอย่างสำคัญทางประวัติศาสตร์ของการอ่านที่อยู่นอกขอบเขต ได้แก่:

• Heartbleed (2012) เป็นบั๊กสำคัญในOpenSSLที่อนุญาตให้ไคลเอนต์อ่านจากหน่วยความจำตามอำเภอใจ^{[ 7 ]}

• ในปี 2556 มีรายงานการโจมตีแบบปฏิเสธการให้บริการ ในภาษาการเขียนโปรแกรม PHPซึ่งเกิดจากการอ่านบัฟเฟอร์เกินเมื่อสร้างวัตถุ DateInterval ^{[ 8 ] [ 9 ]}

• การหยุดชะงักของระบบไอทีที่เกี่ยวข้องกับ CrowdStrike ในปี 2024เกิดจากการอ่านหน่วยความจำที่อยู่นอกขอบเขตซึ่งนำไปสู่ข้อผิดพลาดของเพจ^{[ 10 ]}

บริษัท Mitre Corporation (MITRE) จัดประเภทการอ่านนอกขอบเขตภายใต้Common Weakness Enumeration CWE-125 ^{[ 1 ]}โดยมีหมวดหมู่ย่อย CWE-126 (การอ่านเกินบัฟเฟอร์) ^{[ 2 ]}และ CWE-127 (การอ่านต่ำกว่าบัฟเฟอร์) ^{[ 11 ]}

MITRE ระบุรูปแบบการโจมตี ที่สอดคล้องกัน ภายใต้การแจงนับและการจำแนกประเภทรูปแบบการโจมตีทั่วไป "CAPEC-540: บัฟเฟอร์ที่อ่านเกิน" ^{[ 12 ]}การโจมตีนี้ถูกระบุว่ามีโอกาสเกิดการโจมตีต่ำ แต่มีความรุนแรงโดยทั่วไปสูงหากเกิดการโจมตีขึ้น

MITRE แนะนำว่าการอ่านบัฟเฟอร์เกินสามารถตรวจจับได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยการวิเคราะห์แบบคงที่ (โดยเฉพาะการทดสอบความปลอดภัยของแอปพลิเคชันแบบคงที่ ) และแนะนำว่าการวิเคราะห์แบบไดนามิก (เช่นAddressSanitizer ) มีประสิทธิภาพในการตรวจจับในระดับปานกลาง^{[ 2 ]}

สำหรับจุดอ่อนหลักคือการอ่านข้อมูลนอกขอบเขต (CWE-125) MITRE แนะนำให้ตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูล (เช่น ตรวจสอบว่าข้อมูลอยู่ในขอบเขต) รวมถึงการเลือกภาษาด้วย: "ใช้ภาษาที่ให้การจัดการหน่วยความจำที่เหมาะสม" ^{[ 1 ]}ดูเพิ่มเติมที่รายชื่อภาษาโปรแกรมตามประเภท#ภาษาตามประเภทการจัดการหน่วยความจำ การทดสอบแบบฟัซซิ่งยังถูกระบุว่าเป็นวิธีการตรวจจับที่มีประสิทธิภาพสูงอีกด้วย^{[ 1 ]}

• การควบคุมการเข้าถึง
• บัฟเฟอร์ล้น
• การรักษาความลับ
• การไหลเวียนของข้อมูล
• ประเภทความปลอดภัย

• เลือดออกในหัวใจ
• บั๊ก PHP #66060: การอ่านบัฟเฟอร์ฮีปเกินใน DateInterval

บทความเกี่ยวกับความปลอดภัยทางคอมพิวเตอร์นี้ ยัง ไม่สมบูรณ์คุณสามารถช่วยวิกิพีเดียได้โดยการเพิ่มข้อมูลที่ขาดหายไป

• วี
• ที
• อี